PCB Tecnico - Soppressione PCB delle sorgenti di interferenza

Soppressione della sorgente di interferenza significa ridurre il più possibile il du/dt e di/dt della sorgente di interferenza. Questa è la migliore considerazione e il principio più importante nella progettazione anti-inceppamento e spesso ha l'effetto di ottenere il doppio del risultato con metà dello sforzo. La riduzione del du/dt della sorgente di interferenza si ottiene principalmente collegando condensatori in parallelo ad entrambe le estremità della sorgente di interferenza. La riduzione del di/dt della sorgente di interferenza si ottiene collegando l'induttanza o la resistenza in serie con il loop della sorgente di interferenza e aggiungendo un diodo a ruota libera. Le misure comuni per sopprimere le fonti di interferenza sono le seguenti:(1) La bobina del relè aggiunge un diodo a ruota libera per eliminare l'interferenza della forza elettromotrice posteriore generata quando la bobina è scollegata. Solo l'aggiunta di un diodo a ruota libera farà ritardare il tempo di inattività del relè. Dopo aver aggiunto un diodo Zener, il relè può funzionare più volte per unità di tempo.

(2) Collegare un circuito di soppressione della scintilla in parallelo ad entrambe le estremità del contatto del relè (solitamente un circuito di serie RC, la resistenza è generalmente selezionata da pochi K a decine di K e il condensatore è 0.01uF) per ridurre l'impatto delle scintille elettriche.

(3) Aggiungere un circuito filtrante al motore e prestare attenzione ai cavi più brevi possibili del condensatore e dell'induttanza. (4) Ogni IC sul circuito stampato dovrebbe essere collegato con un condensatore ad alta frequenza 0.01μF～0.1μF in parallelo per ridurre l'influenza del IC sull'alimentazione elettrica. Prestare attenzione al cablaggio dei condensatori ad alta frequenza. Il cablaggio deve essere vicino al terminale di alimentazione e il più breve possibile. Altrimenti, la resistenza di serie equivalente del condensatore sarà aumentata, che influenzerà l'effetto filtrante.

(5) Evitare le linee pieghevoli a 90 gradi durante il cablaggio per ridurre l'emissione di rumore ad alta frequenza.

(6) Le due estremità del tiristor sono collegate in parallelo con un circuito di soppressione RC per ridurre il rumore generato dal tiristor (questo rumore può rompere il tiristor).

2 Secondo il percorso di propagazione dell'interferenza, può essere diviso in due tipi: interferenza condotta e interferenza irradiata. La cosiddetta interferenza condotta si riferisce all'interferenza che si propaga ai dispositivi sensibili attraverso cavi. Le bande di frequenza del rumore di interferenza ad alta frequenza e dei segnali utili sono diversi. È possibile interrompere la propagazione del rumore di interferenza ad alta frequenza aggiungendo un filtro sul filo, e a volte è possibile aggiungere un optocoppiatore di isolamento per risolverlo. Il rumore di alimentazione è il più dannoso, quindi prestare particolare attenzione alla manipolazione. La cosiddetta interferenza irradiata si riferisce all'interferenza che si propaga ai dispositivi sensibili attraverso la radiazione spaziale. La soluzione generale è aumentare la distanza tra la sorgente di interferenza e il dispositivo sensibile, isolarli con un filo di terra e aggiungere uno scudo al dispositivo sensibile.

Le misure comuni per tagliare il percorso di propagazione delle interferenze sono le seguenti:(1) Considerare pienamente l'impatto dell'alimentazione elettrica sul microcontrollore. Se l'alimentazione elettrica è fatta bene, l'anti-interferenza di tutto il circuito sarà risolta più della metà. Molti microcomputer a singolo chip sono molto sensibili al rumore dell'alimentazione elettrica, quindi un circuito filtrante o un regolatore di tensione dovrebbe essere aggiunto all'alimentazione elettrica del microcomputer a singolo chip per ridurre l'interferenza del rumore dell'alimentazione elettrica al microcomputer a singolo chip. Ad esempio, perline magnetiche e condensatori possono essere utilizzati per formare un circuito filtrante a forma di π. Naturalmente, le resistenze 100Ω possono essere utilizzate al posto delle perle magnetiche quando i requisiti non sono elevati. (2) Se la porta I/O del microcomputer a chip singolo viene utilizzata per controllare i dispositivi acustici come i motori, l'isolamento deve essere aggiunto tra la porta I/O e la sorgente di rumore (aggiungere un circuito filtrante a forma di π). Per controllare componenti di rumore come i motori, l'isolamento deve essere aggiunto tra la porta I/O e la sorgente di rumore (aggiungere un circuito filtrante a forma di π).

(3) Prestare attenzione al cablaggio dell'oscillatore di cristallo. L'oscillatore di cristallo è il più vicino possibile ai perni del microcontrollore, l'area dell'orologio è isolata con un filo di terra e il guscio dell'oscillatore di cristallo è messo a terra e fissato. Questa misura può risolvere molti problemi difficili.

(4) divisione ragionevole del circuito stampato, quali segnali forti e deboli, segnali digitali e analogici. Tenere le fonti di interferenza (come motori, relè) lontane da componenti sensibili (come microcomputer a chip singolo) per quanto possibile. (5) Separare l'area digitale dall'area analogica con un cavo di terra, separare la terra digitale dalla terra analogica e infine collegarla alla terra di alimentazione in un punto. Anche il cablaggio dei chip A/D e D/A si basa su questo principio. I produttori hanno preso in considerazione questo requisito quando assegnano le disposizioni dei pin chip A/D e D/A. (6) I fili di terra del microcomputer a chip singolo e dei dispositivi ad alta potenza dovrebbero essere messi a terra separatamente per ridurre l'interferenza reciproca. Posizionare i dispositivi ad alta potenza sul bordo del circuito stampato il più possibile. (7) L'uso di componenti anti-interferenza quali perline magnetiche, anelli magnetici, filtri di alimentazione e scudi in luoghi chiave come la porta I/O MCU, il cavo di alimentazione e la linea di collegamento del circuito può migliorare significativamente le prestazioni anti-interferenza del circuito.