PCB 기술 - PCB의 전자기 호환성 설계 방법

PCB의 전자기 호환성 (EMC) 설계 방법, PCB 기판 선택 및 PCB 층수 설정, 전자 소자 선택 및 전자 소자 특성, 소자 레이아웃 및 소자 간 상호 연결선의 길이와 너비는 PCB의 전자기 호환성을 제한합니다.PCB의 집적회로칩(IC)은 전자기 간섭(EMI)의 주요 에너지원이다.일반적인 전자기 간섭 (EMI) 제어 기술은 일반적으로 부품의 합리적 배치, 배선의 합리적 제어, 전원 코드의 합리적 배치, 접지, 필터 용량, 차폐 등 전자기 간섭을 억제하는 조치가 모두 매우 효과적이며 공정 실천에서 광범위하게 응용된다.

1. 고주파 디지털 회로 PCB 전자기 호환성(EMC) 설계의 케이블 연결 규칙

고주파 디지털 신호 케이블은 일반적으로 2 인치 (5cm) 미만이어야 하며 짧을수록 좋습니다.

주 신호선은 PCB 보드의 중심에 집중하는 것이 좋습니다.

클럭 생성 회로는 PCB 보드의 중심에 가깝고 클럭 부채질은 데이지 체인 또는 병렬 연결로 경로설정되어야 합니다.

전원 코드는 가능한 한 고주파 디지털 신호선에서 멀리 떨어지거나 지선으로 분리해야 합니다.전원 공급 장치의 분포는 저전감 (다중 채널 설계) 이어야 합니다.다층 PCB의 전원층은 접지층과 인접해 있어 콘덴서에 해당하며 필터 역할을 한다.같은 층의 전원 코드와 지선은 가능한 한 접근해야 한다.전원 공급 장치 레이어 주위의 동박을 두 평면 레이어 사이의 20배로 축소하여 시스템의 EMC 성능을 향상시켜야 합니다.지면이 분할되어서는 안 됩니다.전원 평면에서 고속 신호선을 구분하려면 신호선 근처에 저항성이 낮은 브리지 콘덴서를 여러 개 배치해야 합니다.

끝을 가져오고 내보내는 데 사용되는 컨덕터는 인접 및 평행을 피해야 합니다.피드백 결합을 피하려면 컨덕터 사이에 지선을 추가하는 것이 좋습니다.

동박의 두께가 50마이크로미터, 너비가 1~1.5mm일 때 2A의 전류를 통해 도선의 온도는 섭씨 3도 이하가 된다.PCB 보드의 컨덕터는 가능한 한 넓어야 합니다.집적 회로, 특히 디지털 회로의 신호선은 일반적으로 4mil-12mil의 선폭을 사용합니다.전원 코드와 지선은 40mil 이상의 와이어를 사용하는 것이 좋습니다.전선의 최소 간격은 주로 전선 사이의 절연 저항과 관통 전압에 의해 결정되며 최악의 경우 일반적으로 4mil보다 큰 전선 간격을 선택합니다.컨덕터 간의 간섭을 줄이기 위해 필요한 경우 컨덕터 간의 거리를 늘리고 컨덕터 간의 격리로 접지선을 삽입할 수 있습니다.

PCB의 모든 계층에서 디지털 신호는 회로 기판의 디지털 부분에서만 라우팅되고 아날로그 신호는 회로 기판의 아날로그 부분에서만 라우팅됩니다.저주파 회로의 접지는 가능한 한 단일 점에서 병렬 접지되어야 한다.실제 경로설정이 어려울 경우 부분적으로 연결한 다음 병렬로 접지할 수 있습니다.아날로그와 디지털 전원 공급 장치를 구분하기 위해 케이블은 구분된 전원 공급 장치 사이의 간격을 통과할 수 없습니다.분리된 전원 공급 장치 사이의 간격을 통과해야 하는 신호선은 넓은 접지에 가까운 케이블 레이어에 있어야 합니다.

PCB에서 전원과 접지로 인한 전자기 호환성 문제는 주로 두 가지인데, 하나는 전원 소음이고 다른 하나는 접지 소음이다.PCB 보드 전류의 크기에 따라 전원 코드의 폭을 최대한 넓히고 회로 저항을 낮춥니다.또한 전원 코드와 지선의 방향을 데이터 전송 방향과 일치시켜 소음 방지 능력을 향상시키는 데 도움이 됩니다.현재 전원 및 접지 평면의 노이즈는 숙련된 엔지니어가 프로토타입 제품의 측정 또는 디커플링 커패시터의 용량을 통해 기본값으로 설정할 수밖에 없습니다.

2. 고주파 디지털 회로 PCB 전자기 호환성(EMC) 설계의 레이아웃 규칙

회로의 레이아웃은 전류 회로를 줄이고 고주파 컴포넌트 간의 연결을 최소화해야 합니다.감지 컴포넌트 간의 거리는 너무 가까워서는 안 되며 컴포넌트를 가져오거나 내보내려면 가능한 한 멀어야 합니다.

회로 흐름에 따라 각 기능 회로 유닛의 위치를 배치하여 신호가 쉽게 유통되고 신호가 가능한 한 같은 방향으로 유지되도록 배치합니다.

각 기능 회로의 핵심 부품을 중심으로 그 주위에 배치한다. 부품은 균일하고 정연하며 치밀하게 PCB에 배열되어야 하며, 부품 간의 지시선 연결은 가능한 한 줄여야 한다.

PCB는 독립적이고 합리적인 아날로그 회로 영역과 디지털 회로 영역으로 구분되며, A/D 동글은 파티션 사이에 배치됩니다.

PCB 전자기 호환성 설계의 전통적인 방법 중 하나는 PCB의 각 핵심 부분에 적합한 디커플링 콘덴서를 구성하는 것입니다.