Teknik PCB - Solutions to PCB electromagnetic compatibility issues

gangguan elektromagnetik PCB

Ada dua jenis utama gangguan PCB. Satu datang dari dalam PCB. Ia terutama disebabkan perbualan salib isyarat sepanjang laluan pemindahan disebabkan sambungan parasitik antara sirkuit sebelah dan sambungan medan komponen dalaman. Contohnya, kondensator pada PCB, terutama yang digunakan dalam aplikasi frekuensi tinggi. Kita boleh fikirkannya sebagai sirkuit LCR, kerana apabila kondensator sebenarnya berfungsi dalam sirkuit, ia biasanya menghasilkan induksi dan impedance yang sama. Kondensator mempunyai frekuensi resonan diri. Pada frekuensi resonan diri, kondensator adalah kapasitif. Di atas frekuensi resonan diri, kapasitasi adalah induktif, dan impedance meningkat semasa frekuensi meningkat.

Jenis lain gangguan elektromagnetik datang dari luar PCB, yang dibahagi kepada dua jenis: gangguan radiasi dan unsur sensitif. Radiasi terutama berasal dari sumber harmonik jam dan isyarat periodik lain. Terdapat juga beberapa peralatan elektronik atau alat disebabkan tekanan dan lompatan kuasa yang menghasilkan harmonik kedua.

Lupakan gangguan elektromagnetik PCB, terutamanya dari titik berikut:

1. Diagram skematik desain yang masuk akal

Apabila merancang papan sirkuit, perkara pertama yang perlu dilakukan adalah merancang diagram skematik. Diagram skematik desain secara umum beroperasi oleh perisian Altium Designer, dan semua komponen yang digunakan boleh ditapis dalam perpustakaan skematik. Jika tiada komponen untuk dipilih dalam perpustakaan skematik, anda boleh lukiskannya sendiri. Selepas melukis diagram skematik, perlu melakukan pengesan automatik untuk memeriksa sama ada ada ralat jelas dalam proses lukisan.

Selepas lukisan skematik selesai, papan sirkuit dicetak boleh dirancang. Hasil laluan automatik sentiasa tidak puas, memerlukan bentangan dan laluan manual. Apabila merancang papan sirkuit cetak, kompatibilitas elektromagnetik telah menjadi keperluan teknikal yang penting untuk dipertimbangkan. Bentangan komponen dan sirkuit yang masuk akal dalam papan sirkuit cetak boleh mengurangkan masalah gangguan elektromagnetik secara efektif.

2. Pilih kondensator yang sama dengan inductans dan resistensi adalah relatif kecil

Masalah perbualan salib juga perlu diperhatikan. Crosstalk adalah sambungan tenaga dari satu wayar ke yang lain. Menurut fenomena induksi elektromagnetik Faraday, apabila wayar melewati arus, medan magnetik akan dijana disekitar wayar. Interaksi medan magnetik wayar berbeza menghasilkan percakapan salib. Induktansi saling sama adalah salah satu mekanisme yang menghasilkan percakapan saling, dan ukurannya adalah proporsional dengan semasa dalam wayar.

3. Had isyarat periodik ke kawasan yang paling kecil yang mungkin

Kapensiensi saling berparti adalah mekanisme lain yang menghasilkan saling bercakap, yang dihasilkan oleh pasangan dua elektrod melalui medan elektrik. Solusi adalah untuk hadapi isyarat periodik kepada kawasan kecil sebanyak yang mungkin dan blok laluan parasit menyambung dengan dunia luar. Apabila diperlukan, penapis boleh digunakan untuk penapis; sensitiviti luaran adalah kebanyakan gangguan frekuensi radio dan pelepasan elektrostatik, dll., untuk menyelesaikan masalah ini Anda boleh menggunakan perisai, pendaratan dan kaedah penapisan yang baik.

4. Kaedah anti-gangguan bila merancang papan sirkuit cetak

1) Pemilihan bahan papan PCB. Papan sirkuit dicetak dibahagi ke papan satu sisi, dua sisi dan berbilang lapisan. Kacang kaca Epoxy digunakan sebagai substrat. Bahan ini mempunyai keuntungan yang berikut: pengembangan yang baik, yang berguna untuk mengurangi kawasan loop, mengurangi gangguan mod perbezaan, penyorban air rendah, resistensi panas, resistensi kerosakan kimia, dan resistensi kesan Performance yang baik.

2) Kabel PCB. Apabila kabel, ikut prinsip aliran minimum. Prinsip aliran minimum bermakna bahawa garis kuasa magnetik yang dijana oleh garis pemindahan dan laluan kembali membatalkan satu sama lain untuk menyadari pembatalan aliran elektrik. Panel tunggal tidak mempunyai pesawat tanah, dan titik utama kawalannya adalah untuk mengurangi kawasan loop gelung kuasa dan gelung isyarat. Guna pendaratan perlindungan untuk kawat. Tarik kawat tanah dekat kawat kuasa atau kawat isyarat dan laluinya bersama-sama untuk mengurangi kawasan loop. Jalur isyarat kelajuan tinggi sepatutnya lurus atau obtuse, dan tidak sepatutnya ada sudut akut atau kanan.

3) Bentangan PCB. Secara umum, perisian desain PCB mempunyai fungsi bentangan automatik, tetapi fungsi ini tidak memenuhi keperluan kerja sebenar, jadi perancang diperlukan untuk menjadi familiar dengan peraturan bentangan. Dalam bentangan, bahagian litar digital dan bahagian litar analog patut dipisahkan, meninggalkan sebahagian ruang di antara. Bentangan patut dibahagi mengikut kelajuan tinggi, kelajuan tengah, kelajuan rendah, dan sirkuit I/O untuk mengurangkan gangguan sirkuit kelajuan tinggi pada bahagian lain.

dalam kesimpulan

Rancangan papan sirkuit dicetak adalah proses yang rumit. Ada banyak faktor yang perlu dipertimbangkan ketika merancang. Sedikit kecemasan akan mempunyai kesan besar pada prestasi papan sirkuit. Dalam proses desain, jika isu kompatibilitas elektromagnetik tidak dianggap sepenuhnya, papan sirkuit desain mungkin tidak digunakan secara biasa. Oleh itu, dalam rancangan PCB, kawat, layout, grounding, perisai dan isu-isu lain perlu dipertimbangkan sepenuhnya, dan perbualan salib antara isyarat perlu dipertimbangkan.