Новости PCB - дизайн печатной платы EMC

Electromagnetic compatibility refers to the ability of a device or system to work normally in its electromagnetic environment and not cause unbearable electromagnetic interference to anything in the environment. электромагнитная совместимость предназначена для того, чтобы электронное оборудование могло подавлять любые внешние помехи, so that the electronic equipment can work normally in a specific electromagnetic environment, уменьшение электромагнитных помех самому электронному оборудованию.

с повышением чувствительности электронного оборудования, the ability to receive weak signals becomes stronger, диапазон частот электронной продукции становится все шире и меньше, and the electronic equipment is required to have stronger anti-interference ability. электромагнитные волны, генерируемые некоторыми электронными устройствами, легко могут создавать электромагнитные помехи для других окружающих электронов, Передача сигнала. In addition, слишком много электромагнитных помех может вызвать электромагнитное загрязнение, endanger people's health, разрушать экологическую среду. The article analyzes several key technologies of electromagnetic compatibility in проектирование PCB(printed circuit board, also called printed circuit board).

проектирование питания

питание электронного оборудования широко подключено к другим функциональным элементам. On the one hand, необязательный сигнал, генерируемый в питании, может легко связываться с каждой функциональной единицей. On the other hand, необязательный сигнал в ячейке может быть связан с общим сопротивлением источника. перейти в другие подразделения. Therefore, при проектировании питания следует принимать следующие меры.

(1) According to the current size of the printed circuit board, увеличить ширину линии электропитания, reduce the loop resistance, согласовать направление линий электропитания и заземления с направлением передачи данных; одновременно, use the power layer and the ground layer in the многослойный PCB, уменьшение длины пути от линии электропитания к слою питания или к коллектору. This helps to enhance the anti-noise ability;

(2) Where possible, распределить питание между функциональными единицами, and all circuits using the common power supply are as close as possible to each other and are compatible with each other;

(3) использовать фильтры питания на магистралях переменного постоянного тока для предотвращения внешних помех при входе в устройство через источник питания, для предотвращения переходных процессов переключения и других сигналов, генерируемых внутри устройства, и для эффективной изоляции входных и выходных линий электропитания, а также входных и выходных линий фильтра;

(4) эффективное электромагнитное экранирование электропитания и, насколько это возможно, изоляция высоковольтных энергоносителей от чувствительных цепей, в частности от переключения электропитания, что приводит к высокочастотному излучению и интерференции проводимости. использование электростатического экранирования электрических трансформаторов для подавления синфазных помех на линии электропередач, мультиэкранированный изолированный трансформатор имеет лучшие характеристики;

(5) питание должно поддерживать низкий выходной импеданс во всех функциональных схемах. даже в диапазоне радиочастот выходной конденсатор должен демонстрировать низкое сопротивление, обеспечивая в то же время, чтобы регулятор имел достаточно быстрый отклик для подавления высокочастотных текстур и мгновенных изменений. эффект нагрузки

6) выпрямительные диоды должны работать при минимальной плотности тока и обеспечивать достаточный канал радиочастотного обхода для диодов Зина;

(7) The power transformer should be symmetrically balanced, not a power-balanced transformer, and the core material used should be the lower limit of its saturation magnetic induction (Bm). In any case, Необходимо гарантировать, что сердечник не будет приводиться в насыщенное состояние. The core structure of the transformer should be D type and C type, тип E - это второй.

проектирование заземления

шум заземления, т.е. шум заземления, возникающий из - за разности потенциалов между Заземляющими линиями различных частей системы или наличия заземленного импеданса. в связи с тем, что система заземления сталкивается с проблемой разности потенциалов заземления, при проектировании заземления продукции необходимо выбирать соответствующий способ приземления в соответствии с характеристиками PCB. при проектировании электроники заземление является важным средством борьбы с помехами. Большинство проблем, связанных с помехами, можно решить, если заземление будет надлежащим образом сочетаться с экраном. структура линий электропередач в электронной продукции включает в себя системную заземление, каркасную линию, цифровую геолинию и имитированную геолинию. при проектировании заземления следует учитывать следующие моменты:

1) заземление должно быть как можно более плотным. Если заземляющий провод является тонким, потенциал заземления колеблется в зависимости от изменения тока, что приводит к неустойчивости уровня сигналов времени электронной продукции и снижению помехоустойчивости. Поэтому при проектировании заземление должно быть как можно более плотным, чтобы оно могло в три раза превышать электрический ток через печатные платы. если возможно, ширина линии должна быть больше 3 мм.

(2) Correctly choose the grounding method. одноточечное заземление предназначено для того, чтобы предотвратить прохождение электрического и радиочастотного тока из подсистем двух различных опорных уровней через одни и те же контуры и вызвать связь между общественным сопротивлением. такой способ приземления более применим к низкочастотному PCB, which can reduce the influence of distributed transmission impedance. Однако, in a высокочастотный PCB, Под высокой частотой индуктивность контура становится основной частью сопротивления линии. Therefore, чтобы свести к минимуму сопротивление заземления высокочастотный PCB, метод многоточечного приземления. The most important thing for multi-point grounding is to require the minimum length of the grounding lead, Чем длиннее провода, тем больше индуктивность, thereby increasing the ground impedance and causing a ground potential difference. смешанная конструкция с заземлением представляет собой сочетание одноточечного и многоточечного приземления. This kind of structure is commonly used when there are high and low mixed frequencies in the PCB, То есть, single-point grounding is present at low frequencies, многоточечное заземление в условиях высокой частоты.

3) цифровое заземление отделено от аналогового приземления. на платы есть как быстродействующая логическая, так и линейная схема. Они должны быть как можно ближе друг к другу. заземление не должно смешиваться, оно должно быть соединено с заземляющим зажимом питания. заземление низкочастотной цепи должно быть как можно ближе к одной точке. в тех случаях, когда фактическая проводка затруднена, ее часть может быть соединена последовательно, а затем заземлена параллельно. высокочастотные схемы должны быть соединены последовательно в нескольких точках, заземление должно быть коротким и грубым, а вокруг высокочастотных элементов следует максимально использовать сетку для заземления большой площади фольги. увеличить площадь заземления линейных схем.

(4) заземление образует замкнутый контур. при проектировании системы заземления печатных плат, состоящих только из цифровых схем, заземление в качестве замкнутой цепи может значительно повысить помехоустойчивость. Поскольку на печатных платах имеется много элементов интегральной схемы, особенно когда имеются элементы, потребляющие большую мощность, из - за ограничений толщины линии земля может создавать значительную разность потенциалов, что приводит к снижению помехоустойчивости. заземляющий провод образует контур, уменьшает разность потенциалов, повышает помехоустойчивость электронного оборудования.

(5) использовать светоотделитель для отключения заземления контура. оптическое соединение обычно осуществляется с помощью оптических соединений и волоконно - оптических соединений. паразитная емкость оптической связи обычно составляет 2pf, что обеспечивает хорошую изоляцию высоких частот. волоконно - оптическое соединение почти не имеет паразитных емкостей, но дорого стоит, монтаж и обслуживание не удобны.

проектирование обходных и развязок

боковая дорожка - Это передача необязательной совместной модульной радиочастотной энергии с сборки или кабеля. The main function of bypass capacitors is to generate an AC component to eliminate unwanted energy that enters the susceptible area. развязка означает смещение с главной функции конденсатора связи, чтобы предоставить локальный постоянный источник питания для компонентов, с тем чтобы уменьшить распространение шума выключателя на платы цепи и привести шум на землю.

3.1 выбор конденсатора

блокирующий конденсатор, the self-resonant frequency of the required capacitor can be calculated through the logic series and the clock speed used, емкость может быть выбрана по частоте и емкостному реактивному сопротивлению в цепи. For the package size, Попробуйте выбрать конденсатор SMT с низкой индуктивностью выводов, а не конденсатор с сквозными отверстиями. In addition, при проектировании продукции обычно используются параллельные конденсаторы развязки, чтобы обеспечить большую рабочую частоту и уменьшить несбалансированность заземления. Parallel capacitor system, когда рабочая частота выше резонансной, the large capacitor exhibits inductive impedance and increases with the increase of frequency; while the small capacitor exhibits capacitive impedance and decreases with the increase of frequency, в это время, the capacitance of the entire capacitor circuit The impedance is smaller than the impedance of a single capacitor.

3.2 расположение обходных конденсаторов

блокирующие конденсаторы обычно используются в качестве обходных устройств высокой частоты для снижения переходных требований мощности модуля мощности. как правило, алюминиевые Электролизные конденсаторы и танталовые конденсаторы более пригодны для обходных конденсаторов. значение емкости зависит от переходных токов PCB. в диапазоне от 10 до 470LF конденсаторы большой емкости должны выбираться, если на PCB имеется много интегральных схем, высокоскоростных переключателей и длинный вводный источник питания.

3.3 Настройка развязывающих конденсаторов

(1) The power input terminal is connected with an electrolytic capacitor of 10~100LF. If possible, лучше подключиться к 100лф выше;

(2) в принципе Каждый чип интегральной схемы должен быть оснащен керамическим конденсатором 00pf. Если пропуск печатной платы недостаточен, каждый 4 - 8 чипов может настраиваться на 1 - 10pF танталовых конденсаторов;

3) конденсаторы связи между линией электропитания Чипа и линией заземления должны быть подключены непосредственно к устройствам с малой шумостойкостью и большой мощностью при выключении, таким, как RAM и ROM;

4) отвод конденсаторов не должен быть чрезмерно продолжительным, особенно в высокочастотных обходных конденсаторах;

(5) Because there are contactors, relays, кнопка и другие компоненты печатной платы, large spark discharges will be generated during operation, необходимо использовать RC - схему для поглощения разрядного тока. Generally, R требует 1 ~ 2K, and C takes 2.2 - 47LF;

6) входные импеданцы CMOS очень высоки и легко поддаются индукции, поэтому неиспользуемые зажимы должны быть заземлены или соединены с положительным питанием.

проектирование гибридных схем сигнализации

понимание пути и способа приземления тока является ключом к оптимизации дизайна платы смешанной сигнализации. Вы не можете просто рассмотреть поток сигнала и игнорировать конкретный путь тока. в тех случаях, когда необходимо разделять пласты и прокладка проводов должна проходить через зазор между разделами, можно установить одноточечное соединение между разделенными заземлениями для формирования моста между двумя заземлениями, а затем соединять мост. Таким образом, под каждой сигнальной линией можно установить контур постоянного тока, и таким образом образовать контур малой площади. в процессе проектирования гибридного сигнала PCB внимание обращается на следующие моменты:

1) разделение PCB на самостоятельные аналого - цифровые компоненты для целей моделирования и распределения цифровых источников энергии и размещение преобразователей A / D между разделами;

(2) Do not divide the ground. прокладка плавного заземления под аналоговой и цифровой частями платы;

(3) на всех уровнях платы цифровой сигнал может быть установлен только в цифровой части платы, а аналоговый сигнал может быть установлен только в аналоговой части платы;

(4) The wiring cannot cross the gap between the divided power supply planes, сигнальная линия, которая должна пересекать зазор между энергоносителями, должна располагаться на покрытии вблизи заземления большой площади;

(5) Анализ путей и средств фактического шлейфа тока заземления;

(6) Adopt correct layout and wiring rules.

Короче говоря, as electronic products become more complex, высокая скорость, and dense, проектное требование панель PCB are getting higher and higher, в частности, становится все более актуальной проблема проектирования с электромагнитной совместимостью., Bypass, схема развязки и перемешивания сигналов и другое разумное проектирование.