PCB技術 - 干渉源に対するPCBの抑制

干渉源に対するPCBの干渉抑制干渉源は、干渉源のdu/dtとdi/dtをできるだけ減らすためである。これは耐干渉設計における最良の考慮と最も重要な原則であり、往々にして半分の効果を持つ。干渉源を低減するdu/dtは、主に干渉源の両端にコンデンサを並列接続することによって実現される。干渉源を低減するdi/dtは、インダクタンスまたは抵抗を干渉源回路に直列に接続し、還流ダイオードを追加することによって実現される。干渉源を抑制するための一般的な措置は以下の通りである：（1）リレーコイルは、コイルが切断されたときに発生する逆起電力の干渉を除去するために、還流ダイオードを増加させる。接続ダイオードを1つだけ追加すると、リレーの切断時間が遅延します。ツェナーダイオードを追加すると、リレーは単位時間当たりに複数回動作することができます。

（2）リレー接点の両端に火花抑制回路（通常はRC直列回路であり、抵抗は通常数Kから数十Kの間から選択され、コンデンサは0.01 uF）を並列に接続し、火花の影響を低減する。

（3）モータにフィルタ回路を追加し、できるだけ短いコンデンサとインダクタンスリードに注意する。（4）回路基板上の各ICは、電源へのICの影響を低減するために、0.01°F稜0.1°F高周波キャパシタと並列に接続しなければならない。高周波コンデンサの配線に注意する。配線は電源端子に近く、できるだけ短くしてください。そうしないと、キャパシタの等価直列抵抗が増加し、フィルタ効果に影響を与える。

（5）高周波ノイズの放出を低減するために、配線時に90度の折れ線を避けること。

（6）サイリスタの両端はRC抑制回路と並列に接続され、サイリスタによるノイズを低減する（このノイズはサイリスタを損傷する可能性がある）。

2干渉の伝播経路によって、伝導干渉と放射干渉の2種類に分けることができる。伝導干渉とは、ワイヤを介して感受性デバイスに伝播する干渉を指す。高周波干渉ノイズと有用な信号の周波数帯域は異なる。電線にフィルタをかけることで高周波干渉ノイズの伝播を遮断することができ、時には分離光結合を加えることで解決することもできます。電力ノイズは最も有害なので、特に取り扱いに注意しなければなりません。放射干渉とは、空間放射線を介して感受性デバイスに伝播する干渉を指す。一般的なソリューションは、干渉源と感受性デバイスの間の距離を増やし、アース線で隔離し、感受性デバイスにシールドを追加することです。

干渉伝播経路を遮断するための一般的な措置は以下の通りである：（1）マイクロコントローラに対する電源の影響を十分に考慮する。電源がしっかりしていれば、回路全体の耐干渉問題は半分以上解決されます。多くのモノリシックコンピュータは電源ノイズに非常に敏感であるため、モノリシックコンピュータの電源にフィルタ回路や電圧調整器を追加して、電源ノイズによるモノリシックコンピュータへの干渉を減らすべきである。例えば、磁気ビーズ及びコンデンサを用いて、形状のフィルタ回路を形成することができる。もちろん、要求が高くない場合は、磁石ビーズの代わりに100個の島抵抗器を使用することができます。（2）シングルチップのI／Oポートがモータなどのノイズ機器を制御するために使用される場合、I／Oポートとノイズ源の間に隔離を追加する（整形フィルタ回路を追加する）。モータなどのノイズ部品を制御するためには、I/Oポートとノイズ源の間に隔離を追加する（整形フィルタ回路を追加する）必要があります。

（3）水晶発振器の配線に注意する。水晶発振器はできるだけマイクロコントローラのピンに近づき、クロック領域は地線で隔離され、水晶発振器ハウジングは接地固定される。この措置は多くの難題を解決することができる。

（4）回路基板、例えば強弱信号、デジタル及びアナログ信号を合理的に区分する。干渉源（例えばモータ、リレー）をできるだけ感知素子（例えばモノリシック）から遠ざける。（5）地線でデジタル領域とアナログ領域を分離し、デジタル接地とアナログ接地を分離し、最後に1点で電源接地に接続する。A／DおよびD／Aチップの配線もこの原理に基づいている。メーカーは、A/DとD/Aチップピン配列を割り当てる際にこの要求を考慮した。（6）シングルチップと大電力デバイスの接地線はそれぞれ接地して、相互干渉を減らすべきである。大電力デバイスを回路基板の端にできるだけ多く配置します。（7）MCU I/Oポート、電源線、回路基板接続線などの重要な位置に磁気ビーズ、磁気リング、電源フィルタ、シールドなどの耐干渉素子を使用することで、回路の耐干渉性能を大幅に向上させることができる。