Teknik PCB - Naikkan kompatibilitas elektromagnetik papan PCB

Seseorang berkata bahawa hanya ada dua jenis jurutera elektronik di dunia: orang-orang yang mengalami gangguan elektromagnetik dan orang-orang yang tidak mengalami gangguan elektromagnetik. Dengan peningkatan kelajuan routing PCB, desain kompatibilitas elektromagnetik adalah masalah yang jurutera elektronik kita perlu mempertimbangkan. Dihadapi dengan rancangan, apabila melakukan analisis EMC produk dan rancangan, ada lima atribut penting untuk dipertimbangkan:

(1) Saiz peranti kunci: saiz fizik peranti yang mengeluarkan yang menghasilkan radiasi. Semasa frekuensi radio (RF) akan menghasilkan medan elektromagnetik, yang akan bocor melalui kes dan meninggalkan kes. Panjang jejak pada papan PCB sebagai laluan penghantaran mempunyai kesan langsung pada semasa RF.

(2) Perpadanan kemudahan: kemudahan sumber dan penerima, dan kemudahan transmisi antara kedua-dua.

(3) Karakteristik masa isyarat gangguan: Adakah masalah ini peristiwa (isyarat periodik) terus menerus, atau hanya wujud dalam siklus operasi tertentu (misalnya, operasi kunci tunggal atau gangguan kuasa-on, operasi pemacu cakera periodik atau transmisi letupan rangkaian).

(4) Kekuatan isyarat gangguan: seberapa kuat aras tenaga sumber, dan berapa banyak potensi ia mempunyai untuk menghasilkan gangguan yang berbahaya.

(5) Karakteristik frekuensi isyarat gangguan: Guna penganalis spektrum untuk mengamati bentuk gelombang, dan di mana masalah dalam spektrum, ia mudah untuk mencari masalah.

Selain itu, beberapa kebiasaan desain sirkuit frekuensi rendah perlu diperhatikan. Contohnya, pendaratan titik tunggal biasa saya sangat sesuai untuk aplikasi frekuensi rendah, tetapi berbual dengan Daniel syarikat, saya mendapati ia tidak sesuai untuk kadang-kadang isyarat RF, kerana kadang-kadang isyarat RF mempunyai lebih masalah EMI. Saya percaya bahawa beberapa jurutera menggunakan pendaratan satu titik untuk semua reka produk tanpa menyadari bahawa menggunakan kaedah pendaratan ini mungkin menyebabkan lebih atau lebih kompleks masalah kesesuaian elektromagnetik.

Kita juga perlu memperhatikan arah aliran semasa dalam komponen sirkuit. Dengan pengetahuan sirkuit, kita tahu bahawa arus mengalir dari tempat di mana tenaga tinggi ke tempat di mana tenaga rendah, dan arus sentiasa mengalir dalam sirkuit loop tertutup melalui satu atau lebih laluan, jadi loop minimum dan undang-undang yang sangat penting. Untuk arah yang mana arus gangguan diukur, jejak papan PCB diubahsuai supaya ia tidak mempengaruhi muatan atau sirkuit sensitif. Aplikasi yang memerlukan laluan impedance tinggi dari bekalan kuasa ke muatan mesti mempertimbangkan semua laluan yang mungkin melalui mana arus kembali boleh mengalir.

Terdapat juga masalah penghalaan PCB. Impedansi wayar atau jejak termasuk resistensi R dan reaksi induktif. Impedansi pada frekuensi tinggi tidak mempunyai reaksi kapasitif. Apabila frekuensi jejak lebih tinggi dari 100kHz, wayar atau jejak menjadi induksi. Kawalan atau jejak yang berfungsi di atas audio mungkin menjadi antena frekuensi radio. Dalam spesifikasi EMC, wayar atau jejak tidak dibenarkan bekerja di bawah λ/20 frekuensi tertentu (panjang reka antena sama dengan λ/4 atau λ/2 frekuensi tertentu)., Kabel menjadi antena prestasi tinggi, yang membuat penyahpepijatan kemudian lebih sukar.

Akhirnya, bercakap tentang isu bentangan PCB. Pertama, pertimbangkan saiz PCB. Apabila saiz PCB terlalu besar, kemampuan anti-gangguan sistem akan menurun dan biaya akan meningkat dengan meningkat jejak. Namun, saiz PCB terlalu kecil untuk mudah menyebabkan penyebaran panas dan masalah gangguan antara satu sama lain. Kedua, menentukan lokasi komponen istimewa (seperti komponen jam) (jejak jam lebih baik tidak didarat dan tidak berjalan di atas dan di bawah garis isyarat kunci untuk menghindari gangguan). Ketiga, bentuk papan PCB sebagai keseluruhan mengikut fungsi sirkuit. Dalam bentangan komponen, komponen berkaitan seharusnya sekuat mungkin, sehingga kesan anti-gangguan yang lebih baik boleh dicapai.