PCB技術 - PCB設計における電磁干渉を避ける方法

任意のスイッチング電源設計で, の物理的なデザイン PCBボード が最後のリンク. デザイン方法が不適切であるならば, the PCB は、あまりに多くの電磁干渉を放射して、電源が不安定に働く原因になります. The following are the matters neeディーing attention in each step analyze:

1. 構成要素パラメータを回路図から確立する PCB design flow -> input principle netlist -> design parameter settings -> manual layout -> manual wiring -> verify design -> review -> CAM output.

隣接するワイヤ間の距離を設定するパラメータは、電気的安全要件を満たすことができなければならず、操作や生産を容易にするためには、距離はできるだけ広くなければならない。最小間隔は、許容される電圧に少なくとも適していなければならない。配線密度が低い場合は、信号線間隔を適切に増加させることができる。高いレベルと低いレベルの間に大きなギャップを持つ信号線に対しては、間隔はできるだけ短くし、間隔を大きくする必要がある。通常、トレース間隔を8 milに設定します。パッドの内側孔の端部とプリント基板の縁部との間の距離は1 mmより大きくなければならず、処理中にパッドの欠陥を回避することができる。パッドに接続されたトレースが薄い場合、パッドとトレースとの間の接続は、ドロップ形状に設計されるべきである。この利点は、パッドが剥離し易くないことであり、トレース及びパッドは容易に切断されないことである。

第3に、回路レイアウトの実施が正しく、回路基板が正しく設計されていない場合であっても、電子機器の信頼性に悪影響を及ぼすことになる。例えば、プリント基板の2つの細い平行線が接近している場合、信号波形は遅延され、反射ノイズは伝送ラインの端子に形成される。パフォーマンスは低下するので、プリント回路基板を設計するとき、あなたは正しい方法を採用することに注意を払うべきです。

各スイッチング電源は4つの電流ループを有する

電源スイッチの交流回路

出力整流回路

入力信号源電流ループ

（4）出力負荷電流ループの入力ループは、入力キャパシタをほぼDC電流で充電する。フィルタコンデンサは主に広帯域エネルギー貯蔵の役割を果たす同様に、出力フィルタコンデンサはまた、出力整流器から高周波エネルギーを貯蔵するために使用される。同時に、出力負荷ループのDCエネルギーは除去される。したがって、入出力フィルタキャパシタの端子は非常に重要である。入力および出力電流回路は、それぞれフィルタコンデンサの端子からの電源に接続されるべきである入出力回路と電源スイッチ／整流器回路との間の接続をキャパシタに接続することができない場合、端子は直接接続され、ACエネルギーは入力または出力フィルタコンデンサによって環境に放射される。整流器のパワースイッチとAC回路の交流回路は、高振幅の台形電流を含んでいる。これらの電流の高調波成分は非常に高い。周波数は、スイッチの基本周波数よりもはるかに大きい。ピーク振幅は連続入出力直流電流の5倍の振幅となる。遷移時間は通常50 ns程度である。これらの2つのループは電磁干渉に最も傾向があるので、これらのACループは電源の他のプリントラインの前にレイアウトされなければならない。各ループの3つの主要な構成要素は、フィルタコンデンサ、電力スイッチまたは整流器、インダクタまたは変圧器である。お互いの隣に配置し、それらの間の現在のパスをできるだけ短くするためにコンポーネントの位置を調整します。スイッチング電源配置を確立する最良の方法は、その電気設計に類似している。最良の設計プロセスは以下の通りである。

変圧器を設置する

パワースイッチ電流ループの設計

整流出力電流ループ

交流電源回路に接続された制御回路

（4）スイッチング電源の配線は高周波信号を含んでいる。PCB上の任意の印刷ラインは、アンテナとして機能することができます。プリントラインの長さおよび幅はそのインピーダンスおよびインダクタンスに影響し、それによって周波数応答に影響を及ぼす。DC信号を通過するプリントラインであっても、隣接するプリントラインからの無線周波数信号と結合し、回路の問題を引き起こし（そして、干渉信号を再び放射する）ことができる。したがって、AC電流を通過する全ての印刷ラインは、できるだけ短くて広いように設計されなければならない。そして、それは印刷ラインおよび他の電源ラインに接続している全てのコンポーネントが非常に近くに置かれなければならないことを意味する。プリントラインの長さはそのインダクタンスおよびインピーダンスに比例し、幅はプリントラインのインダクタンスおよびインピーダンスに反比例する。長さは、印刷ラインの応答の波長を反映する。長さが長いほど、プリントラインが電磁波を送受信する周波数が低くなり、無線周波数のエネルギーを放射することができる。プリント基板電流の大きさに応じて、電力線の幅を大きくしてループ抵抗を小さくしようとする。同時に、電源線と接地線の方向を電流方向と一致させ、アンチノイズ能力を高めることができる。接地はスイッチング電源の4つの電流ループの最下段の枝である。回路の共通の基準点として重要な役割を果たし，干渉を制御する重要な方法である。このため、レイアウト時に接地線の配置を注意深く考慮する必要がある。様々な接地を混合することで不安定な電源供給を引き起こす。

6. レビューによるとPCB チェックリスト, コンテンツは、デザインルールが含まれて, レイヤー定義, 線幅, 間隔, パッド, 設定経由. また、デバイスレイアウトの合理性の見直しに焦点を当てる必要があります, 電力と地上ネットワークのルーティング, 高速でクロックネットワークのルーティングと遮蔽, デカップリングコンデンサの配置と接続, etc.

つの、デザイン出力

A .出力する必要がある層は、配線層（底層）、シルクスクリーン層（トップシルクスクリーン、下シルクスクリーンを含む）、ソルダーマスク（ボトム半田マスク）、ドリル層（底層）、およびドリルファイル（NCドリル）です。

b .シルクスクリーン層の層を設定する場合は、パーツタイプを選択しないでください。

c .各層のレイヤーを設定するときは、ボードのアウトラインを選択します。シルクスクリーン層の層を設定する場合は、パーツタイプを選択しないでください。

d. 掘削ファイルの生成, use the default settings of パワーPCB そして、変更を行わない.