PCB 뉴스 - 섀시 접지 및 pcb 접지 설계

접지란 무엇인가?이 문제는 간단해 보이지만 다른 유형의 접지 사이에는 실제로 진정한 차이가 있습니다.전기접지는 각종 전기설비의 전류를 충당하는 공공회로의 도체로서 일반적으로 0전위점이라고 하는데 시스템의 모든 기타 전압의 참고점이다.

섀시 접지는 일반적으로 하나 이상의 점에서 신호 접지에 연결되는 장비의 금속 케이스에 연결된 도체를 말합니다.신호가 섀시에 접지되는 위치와 방식을 결정하는 것은 소음과 간섭을 최소화하는 데 매우 중요합니다.적절한 회로 접지 설계는 제품의 방사선 방출을 줄이고 외부 전자장에 대한 저항을 증가시킬 수 있다.

예를 들어, PCB의 경우 입력/출력(I/O) 케이블이 금속 하우징에 조립될 때 회로 접지에 전류가 적재되고 일정한 임피던스가 있기 때문에 전압 강하 VG가 발생합니다. 이 전압은 케이블의 공통 모드 전류를 구동하여 케이블의 복사를 유발합니다.케이블과 마주 보는 PCB 끝의 섀시에 회로가 접지되면 전체 전압 VG가 전류를 케이블로 구동합니다.그러나 I/O 커넥터에 회로 접지가 섀시에 연결되어 있으면 공통 모드 전류를 케이블로 구동하는 전압이 0이 되는 것이 이상적입니다.이제 전체 접지 전압이 케이블 연결이 없는 PCB 끝에 나타납니다.따라서 PCB의 I/O 영역의 섀시와 회로 접지 사이에 임피던스 연결을 낮게 설정하는 것이 중요합니다.

또 다른 설명은 접지 전압이 I/O 커넥터로 흐르는 공통 모드 노이즈 전류를 생성한다는 것입니다.커넥터에서 케이블과 PCB 접지와 섀시가 만나는 점 사이에 분류가 발생합니다.PCB 접지에서 섀시로의 임피던스 값이 낮을수록 케이블의 공통 모드 전류가 낮아집니다.이러한 접근 방식을 구현하는 열쇠는 PCB와 섀시 간의 연결에서 임피던스를 낮출 수 있다는 점입니다 (특히 관심 주파수 범위에서).그러나 이것은 일반적으로 쉽지 않습니다. 특히 수천 헤르츠나 더 넓은 주파수 범위 내에서.고주파에서는 일반적으로 다중 연결을 통해 구현되는 저전감이 필요합니다.

I/O 영역의 회로 접지와 섀시 사이에 임피던스 연결을 낮게 설정하면 무선 주파수(RF) 내성도 향상됩니다.케이블로 감지되는 모든 고주파 노이즈 전류는 PCB 접지를 통과하는 대신 섀시로 전달됩니다.

섀시 접지 연결은 다음 세 가지 주요 유틸리티를 제공합니다.

섀시가 전역 0V 참조 전위로 설정되어 있기 때문에 이제 패러데이 케이지 역할을 하며 광범위한 전자기 차폐를 제공합니다.

정전기 방전, 단락 또는 소음을 포함한 기생 전류를 지상으로 효과적으로 유도할 수 있는 안전 기능을 갖추고 있다.

EMI 필터의 입력단에서는 공통 모드 노이즈에 저임피던스 수신 경로를 제공하여 회로 기판에 추가 페로브스카이트나 대압류권을 사용할 필요가 없습니다.

PCB 접지 설계 정보:

01. 바닥 배치

접지가 필요한 모든 구성 요소는 공통 케이블로 연결되어 있어 이전 또는 단순한 PCB 설계에서 더 흔히 볼 수 있습니다.

02. 공유된 지상층

PCB 설계에서 가장 일반적인 방법은 PCB에 정렬되지 않았거나 구성 요소가 차지하는 모든 공간이 접지층으로 덮여 있는 공유 접지층을 설정하는 것입니다.공유 접지 평면은 PCB의 열 성능을 크게 향상시킬 뿐만 아니라 전자기 간섭(EMI) 감소에도 도움이 된다.

03. 전용 접지층 설계

다중 계층 PCB에는 어셈블리가 접지 구멍을 통해 접지층에 연결되는 전용 접지층이 설정되어 있습니다.이 설계는 PCB의 다중 레이어와 복잡한 구조에서 더 흔히 볼 수 있습니다.

04. 전력 시스템 접지 배치

전력 시스템을 설치하는 동안 모든 접지 연결이 접지 모선에 통합됩니다.그런 다음 이 모선은 접지 도체에 연결되고 최종적으로 접지극이나 접지망에 연결됩니다.

접지 모선은 모든 설비의 접지 도체를 하나의 공통점으로 집중시킨다.더 나은 접지를 보장하기 위해, 이때의 접지 저항은 5옴보다 작아야 하며, 고규격 전선을 사용하여 접지 모선을 접지 장치 (접지봉과 접지망) 에 연결해야 한다.

05. 등전위 접지 또는 균일 접지

등전위 접지는 보호구역 내의 모든 전도 부품이 동일한 접지 전위를 가져야 한다는 것을 말하는데, 이는 전기 연결 설비 섀시, 금속 파이프 및 모든 접지 장치를 통해 이루어진다.

아이소메트릭 전위는 영역 내의 모든 전도성 구성 요소 간에 뚜렷한 전위 차이가 없는지 확인하여 장애 발생 시 감전을 방지합니다.

접지는 전기 시스템과 장비에서 매우 중요한 역할을 하며, 장비에 안전한 귀환 경로를 제공할 뿐만 아니라 전자기 간섭을 줄이고 시스템의 안정성을 향상시킨다.적절한 접지 설계는 공통 모드 소음과 방사능을 효과적으로 감소시켜 장치의 간섭 방지 능력과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.우리는 섀시 접지 및 PCB 설계에서의 응용에 대해 논의했으며 저임피던스 연결과 공유 접지층 및 전용 접지층과 같은 다양한 접지 설계 전략의 중요성을 강조했다.