PCB Блог - 7 подсказок во избежание электромагнитных проблем при проектировании панели PCB

электромагнитная совместимость и связанные с ней электромагнитные помехи традиционно требуют бдительности инженеров - конструкторов системы, особенно в условиях спада мировой экономики панель PCB проектирование и упаковка компонентов, а также требования ОЭСР к высокоскоростным системам являются проблемами, связанными с конфигурацией PCB и разработкой головных болей инженеров.. EMC тесно связана с этим поколением, Распространение информации, приём электромагнитной энергии, и EMC внутри панель PCB проектировать. электромагнитная энергия поступает из различных источников, Поэтому необходимо уделять особое внимание обеспечению на разных схемах, след, сквозное отверстие, и панель PCB совместная работа материалов, совместимость и невмешательство сигналов. электромагнитные помехи, С другой стороны, разрушительный эффект, вызванный EMC или не требующейся электромагнитной энергией. в такой электромагнитной среде, панель PCB конструктор должен обеспечить сокращение производства электромагнитной энергии, чтобы свести помехи к минимуму.

Здесь 7 подсказок для избежания электромагнитных проблем панель PCB Проект:

Пример 1: соединение PCB с землей

одним из важных способов сокращения эмиссии является проектирование плоскости приземления PCB - панелей. первый шаг заключается в том, чтобы максимально увеличить площадь заземления в общей зоне панелей PCB, что позволит сократить эмиссии, помехи и шум. при соединении каждого компонента к месту приземления или к плоскости приземления необходимо проявлять особую осторожность, иначе нейтрализация надежной поверхности приземления не может быть использована в полной мере. особенно сложные конструкции панелей PCB имеют несколько стабильных напряжений. В идеале, каждое опорное напряжение имеет свою соответствующую плоскость приземления. Вместе с тем, если уровень приземления будет слишком большим, то это приведет к повышению себестоимости производства PCB - листов и сделает цены завышенными. компромисс заключается в использовании плоскости приземления в трех - пяти различных местах, каждая из которых может содержать несколько участков. Это не только контролирует стоимость изготовления платы, но и снижает уровень EMI и EMC. если вы хотите сохранить EMC меньше, то очень важно, чтобы система заземления с низким сопротивлением была включена. в многослойных PCB лучше использовать плоскость приземления с сплошным заземлением, а не медный балансир или поверхность рассеянного заземления, поскольку она имеет низкий импеданс, обеспечивает путь тока и является хорошим источником обратных сигналов. для решения проблемы EMC в многослойном PCB лучше использовать плоскость приземления, а не кражу меди или рассредоточение поверхности земли. важное значение имеет также продолжительность времени, необходимого для возвращения сигнала на землю. время поступления сигнала в источник должно быть сопоставимым, в противном случае, когда энергия излучения становится частью EMI, возникает явление, похожее на антенну. Кроме того, линия прохождения тока из источника сигнала должна быть как можно более короткой, если источник и обратный путь не равны длине, то появится отскок заземления, который также приведет к EMI. Если временной синхронизации сигнала при входе в источник и выходе из него не происходит, то возникает явление, похожее на явление антенны, излучаемая энергия и приводящее к EMI.

Пример 2: разделение EMI

из - за различий в EMI, хорошее правило проектирования EMC состоит в разделении аналоговых и цифровых схем. моделирующая схема с высокой интенсивностью тока или тока должна быть далека от траектории или переключающего сигнала. если это возможно, их следует защищать с помощью заземленных сигналов. на многослойной PCB аналоговая линия должна быть установлена на плоскости приземления, а переключатели или высокоскоростные линии должны располагаться на другой земле. Таким образом, сигналы различных характеристик были отделены. низкочастотный фильтр может иногда использоваться для удаления высокочастотных шумов, связанных с окружающими траекториями. фильтр подавляет шум и возвращает стабильный ток. Важно отделить плоскость приземления от аналогов и цифровых сигналов. Поскольку аналоговые и Цифровые схемы имеют свои уникальные характеристики, важно их отделить. цифровые сигналы должны иметь цифровое заземление, а Аналоговые сигналы должны прекращаться на аналоговое заземление. в проектировании цифровых схем Опытные специалисты по планировке панелей PCB и проектированию уделяют особое внимание высокоскоростным сигналам и часам. при больших скоростях сигнал и часы должны быть как можно короче и прилежат к плоскости приземления, поскольку, как отмечалось выше, поверхность приземления будет находиться под контролем непрерывных помех, шума и излучения. цифровой сигнал также должен быть удален от уровня питания. если расстояние близко, то шум или индукция, что ослабляет сигнал.

метод 3: последовательное наведение и траектория траэтория сосредоточены

линия следа особенно важна для обеспечения надлежащего потока тока. если электрический ток поступает от генератора или другого аналогичного оборудования, то особенно важно поддерживать ток от плоскости приземления или не соединять его с другой линией. два параллельных высокоскоростных сигнала производят EMC и EMI, особенно в том, что касается помех. путь сопротивления должен быть коротким, а обратный путь должен быть как можно короче. путь возвращения должен быть таким же, как и длина дорожки передачи. Что касается Эми, то один из них называется "след агрессора", а другой - "след жертвы". наличие электромагнитных полей, индуктивность и конденсаторная связь влияют на траекторию "жертвы", создавая как прямой, так и обратный ток на "траектории жертвы". в этом случае в стабильной среде почти одинаковой длины излучений и приемов сигналов образуются волнистые волны. в хорошо сбалансированной среде с стабильными траекториями ток индукции должен нейтрализоваться, с тем чтобы устранить помехи. Тем не менее, мы живем в несовершенном мире, и этого не случится. Поэтому наша цель должна состоять в том, чтобы удержать все траектории на очень низком уровне. Если ширина между параллельными линиями в два раза больше, чем ширина линии следов, то эффект последовательных помех может быть сведен к минимуму. например, если ширина линии составляет 5 мил, то расстояние между двумя параллельными линиями должно составлять 10 мил или больше. по мере появления новых материалов и компонентов конструкторы панели PCB должны также продолжать заниматься вопросами электромагнитной совместимости и интерференции.

техника 4: развязывающий конденсатор

Конденсаторы развязки уменьшают отрицательное воздействие последовательных помех и должны размещаться между электропитанием установки и заземляющим штырем, с тем чтобы обеспечить низкое сопротивление переменному току, уменьшить шум и помехи. для достижения низких сопротивлений в широком диапазоне частот следует использовать несколько развязывающих конденсаторов. использование развязывающих конденсаторов для уменьшения помех вокруг решетки шаров. Важным эмпирическим решением при размещении конденсаторов развязки является размещение конденсаторов малой емкости как можно ближе к оборудованию, с тем чтобы уменьшить индуктивное воздействие на линию следа. Этот конденсатор, насколько это возможно, расположен рядом с электрическим выводом или линией электропитания прибора и соединяет тарелку конденсатора с сквозным отверстием или плоскостью приземления. Если линия следа длинная, то используется несколько проходных отверстий, чтобы заземлить сопротивление ниже.

подсказка 5: избегайте угла 90 градусов

чтобы сократить EMI, избегайте образования линии, прохода отверстий и других компонентов под углом 90°c, потому что прямой угол будет излучать излучение. в этом углу увеличится емкость, изменится характеристическое сопротивление, и это вызовет отражение, которое приведет к Эми. чтобы избежать угла 90°c, линия следа должна быть установлена по крайней мере до двух углов 45°.

подсказка 6: Осторожно использовать сквозное отверстие

почти во всех панелях PCB отверстие должно использоваться для обеспечения электропроводного соединения между различными слоями. Инженеры - планировщики PCB должны быть особенно осторожны, так как проходное отверстие вызывает индуктивность и емкость. В некоторых случаях они могут также давать рефлексы, так как при формировании проходного отверстия в линиях поведения происходит изменение характеристического импеданса. Кроме того, помните, что пропуск отверстия увеличивает длину линии следов и требует согласования. В случае расхождения следов, следует, насколько это возможно, избегать сквозного отверстия. если это неизбежно, то для компенсации сигналов и задержек на пути возвращения в обоих направлениях следует использовать проход.

подсказка 7: кабель и физическая защита

кабели, несущие Цифровые схемы и имитирующие ток, порождают паразитную емкость и индуктивность, что приводит к возникновению многих проблем, связанных с EMC. если используется двухжильный кабель, низкий уровень связи, устранение возникающего поля. высокочастотный сигнал, необходимо использовать экранированный кабель, устранение помех EMI с помощью положительных и фонов. физическая защита состоит из герметизации всей или части системы металлическим затвором, чтобы предотвратить попадание EMI в цепь панель PCB. защита действует так же, как закрытый заземляющий сосуд, уменьшение размеров антенного контура и поглощение EMI.