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PCB 기술

PCB 기술 - PCB 보드 설계에서 흔히 볼 수 있는 간섭원 억제 방법 분석

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PCB 기술 - PCB 보드 설계에서 흔히 볼 수 있는 간섭원 억제 방법 분석

PCB 보드 설계에서 흔히 볼 수 있는 간섭원 억제 방법 분석

2021-09-12
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Author:Belle

전자 시스템의 PCB 설계에서 시행착오를 피하고 시간을 절약하기 위해 우리는 설계 완료 후 간섭 방지 보완 조치를 취하지 않도록 간섭 방지 요구 사항을 충분히 고려하고 충족해야합니다.간섭을 형성하는 데는 세 가지 기본 요소가 있다.

(1) 간섭원은 간섭 구성 요소, 설비 또는 신호를 가리키며 수학 공식 la로 설명한다

아래와 같이 DU/dt, DI/dt 간섭원이 비교적 크다. 예를 들어 뇌전, 계전기, 트랜지스터, 전기기계, 고주파 시계 등은 모두 간섭원이 될 수 있다.

FPC 유연 회로기판

(2) 전파 경로: 간섭이 간섭원에서 민감한 장치로 전파되는 경로나 매체를 말한다.일반적인 간섭 전파 경로는 도선을 통한 전도와 공간에서의 복사이다.

(3) 민감한 설비는 방해를 받기 쉬운 물체를 말한다.예: A/D, D/A 동글, MCU, 디지털 IC, 약한 신호증폭기 등. 간섭 방지 설계의 기본 원리는 간섭 소스를 억제하고 간섭 전파 경로를 차단하여 민감한 부품의 간섭 방지 성능을 향상시키는 것이다.

1 간섭원 억제

간섭 소스를 억제하려면 간섭 소스의 DU/dt 및 di/dt를 최소화합니다.이것은 간섭 방지 설계의 가장 중요한 고려사항이자 중요한 원칙으로 종종 적은 노력으로 큰 성과를 거둘 수 있다.간섭원의 DU/DT를 줄이기 위해 간섭원의 양쪽 끝에 콘덴서를 병렬로 연결합니다.간섭원의 DI/DT를 줄이기 위해 간섭원 회로에 센서나 저항기를 직렬로 연결하고 연속 다이오드를 추가합니다.

간섭 소스를 억제하는 일반적인 조치는 다음과 같습니다.

(1) 계전기 코일에 연속 다이오드를 추가하여 코일이 끊어질 때 발생하는 반전동세 간섭을 제거한다.연속 다이오드만 추가하면 계전기의 분리 시간이 지연될 수 있으며, 안정 다이오드를 추가하면 계전기는 단위 시간당 여러 번 작동할 수 있다.

(2) 불꽃은 계전기 접점의 양쪽 끝에 회로가 연결되는 것을 억제한다 (일반 RC 직렬 회로, 저항은 보통 몇 개의 K에서 수십 개의 K로, 용량은 0.01uF에서 선택한다). 전기 불꽃의 영향을 줄인다.

(3) 모터에 필터 회로를 추가하고 콘덴서와 센서의 지시선은 가능한 한 짧아야 합니다.

(4) 회로 기판의 각 IC는 0.01°F~0.1°F의 고주파 콘덴서를 연결하여 IC가 전원에 미치는 영향을 줄여야 한다.고주파 콘덴서의 접선에 주의하세요.전원 공급 장치에 가깝고 가능한 한 짧게 연결해야 합니다.그렇지 않으면 용량의 등가 직렬 저항이 증가하여 필터 효과에 영향을 줄 수 있습니다.

(5) 연결할 때 90도 단선을 피하고 고주파 소음의 발사를 줄인다.

(6) SCR과 RC 억제 회로의 양쪽 끝은 SCR에서 발생하는 소음을 감소시킨다(SCR이 뚫렸을 때 이 소음은 심각할 수 있다).

간섭의 전파 경로에 따라 전도 간섭과 복사 간섭 두 종류로 나눌 수 있다.

전도 간섭이란 도선을 통해 민감한 설비로 전송되는 간섭을 말한다.h

고주파 소음과 유용 신호는 주파수 대역에서 다르다.컨덕터에 필터를 추가하여 차단할 수도 있고 격리된 광학 결합기를 추가하여 해결할 수도 있습니다.전원 소음의 위해성은 특히 주의해서 처리해야 한다.방사선 교란이란 공간 방사선을 통해 민감한 설비로 전파되는 교란을 말한다.일반적인 솔루션은 간섭원과 민감한 장비 사이의 거리를 늘리고, 지선을 통해 격리하고, 민감한 장비에 덮개를 씌우는 것이다.

2 간섭 전파 경로를 차단하는 일반적인 조치는 다음과 같습니다.

(1) 전원이 공급망 관리에 미치는 영향을 충분히 고려한다.전원이 잘 작동하면 전체 회로의 간섭 방지 문제가 크게 해결됩니다.많은 마이크로컨트롤러는 전원 소음에 매우 민감하므로 전원 공급 장치에 필터 회로 또는 전압 조절기를 추가하여 단일 칩에 대한 전원 소음의 간섭을 줄일 필요가 있습니다.예를 들어, 자기 구슬과 콘덴서는 필터 회로를 형성하는 데 사용될 수 있지만 요구 사항이 낮은 조건은 100 개의 저항기로 대체 할 수도 있습니다.

(2) MCU의 I/O 포트가 모터와 같은 노이즈 장치를 제어하는 데 사용되는 경우 I/O 포트와 노이즈 소스 사이에 격리를 추가해야 합니다 (정형 필터 회로를 추가).모터 및 기타 노이즈 장치를 제어하고 I/O 포트 및 노이즈 소스에서 분리해야합니다 (정형 필터 회로 증가).

(3) 트랜지스터 접선에 주의하십시오. 트랜지스터 발진기와 MCU 핀은 가능한 한 가까이, 접지선은 시계 영역과 격리되고, 트랜지스터 발진기 케이스는 접지로 고정됩니다.이 조치는 많은 난제를 해결할 것이다.

(4) 강약 신호, 디지털 및 아날로그 신호와 같은 회로 기판을 합리적으로 구분합니다.가능한 한 간섭원 (예: 모터 및 릴레이) 을 민감한 부품 (예: 마이크로컨트롤러) 에서 멀리하십시오.

(5) 지선은 디지털 영역과 아날로그 영역을 분리한다.디지털 접지와 아날로그 접지는 분리되어 한 점에서 전원 접지에 연결되어야 합니다.A/D 및 D/A 칩의 경로설정도 이 원리를 기반으로 합니다.제조업체는 A/D 및 D/A 칩의 핀 배열을 할당할 때 이 요구 사항을 고려했습니다.

(6) MCU와 고출력 장치의 지선은 각각 접지하여 상호 간섭을 줄여야 한다.고출력 부품은 가능한 한 보드 가장자리에 배치해야 합니다.

(7) MCU의 I/O 포트, 전원 코드, 보드 연결 코드 등 핵심 위치에 마그네틱 구슬, 자기 고리, 전원 필터, 차폐 덮개 등 방해 방지 소자를 사용하면 회로의 방해 방지 성능을 크게 향상시킬 수 있다.

민감한 부품의 간섭 방지 성능 향상

민감 부품의 간섭 방지 성능 향상은 간섭 소음의 픽업을 줄이고 이상 상태에서 가능한 한 빨리 복구하는 방법입니다.

민감한 부품의 간섭 방지 성능을 향상시키는 일반적인 조치는 다음과 같습니다.

(1) 연결할 때 고리의 면적을 최대한 줄여 감응 소음을 줄여야 한다.

(2) 케이블을 경로설정할 때 전원 케이블과 접지 케이블은 가능한 두꺼워야 합니다.압력을 낮추는 것 외에 더 중요한 것은 결합 소음을 낮추는 것이다.

(3) MCU의 IDLE I/O 포트의 경우 전원을 끄거나 접지 또는 연결하지 마십시오.시스템 논리를 변경하지 않고 다른 IC의 유휴 포트를 접지하거나 전원에 연결합니다.

(4) IMP809, IMP706, IMP813, X25043, X25045 등 단편기 전원 모니터링과 문지기 회로를 사용하여 전체 회로의 교란 방지 성능을 크게 향상시킬 수 있다.

(5) 속도가 요구를 만족시킨다는 전제하에 단편기의 결정진동을 될수록 줄이고 저속디지털회로를 선택한다.

(6) IC 부품은 가능한 한 회로 기판에 직접 용접되고 적은 IC 받침대를 사용합니다.

간섭에 잘 견디기 위해 PCB 보드의 접지 분할 배선을 자주 볼 수 있습니다. 그러나 모든 디지털과 아날로그 혼합 회로가 반드시 접지 평면 분할을 해야 하는 것은 아닙니다.이러한 분할은 소음의 간섭을 줄이기 위한 것이기 때문이다.

이론상: 디지털 회로의 일반 주파수는 아날로그 회로의 주파수보다 높을 것이다. 그것들 자체는 지평면과 신호 회류를 형성할 것이다. (신호 전송에서 동선과 동선 사이에는 각종 분포된 용량과 전감이 존재하기 때문이다.) 만약 우리가 땅을 혼합한다면 회류는 디지털과 아날로그 회로에서 서로 교란하게 될 것이다.우리는 그것들을 분리해서 그것들이 자기 내부에서만 회류를 형성하도록 한다.그들은 동일한 물리적 접지이기 때문에 제로 옴 저항기 또는 자기 구슬을 통해서만 연결되며 이제 경로설정하여 분리하고 연결해야합니다.