Технология PCB - использовать PCB для управления эмиссией EMI

There одинre mодинny ways to solve EMI problems. современные методы подавления EMI включают: использовать EMI для подавления покрытий, selecting appropriate EMI suppression parts, имитация электромагнитных помех. Starting from этот most basic печатная плата схема, this article discusses the role and design techniques of печатная плата иерархическое наложение управления эмиссией EMI.

Power bus

соответствующее размещение конденсатора в непосредственной близости от опоры электропитания IC позволяет IC быстро менять выходное напряжение. Однако на этом вопрос не исчерпан. из - за ограниченной частотной чувствительности конденсатора он не может вырабатывать гармоническую мощность, необходимую для очистки привода IC на выходе в диапазоне частот. Кроме того, переходное напряжение, образующееся на шине питания, будет формироваться в результате падения напряжения на индуктивном пути развязки, и эти переходные напряжения являются основным источником помех EMI в симболическом режиме.

для IC на платы, окружающий слой электропитания IC можно рассматривать как отличный высокочастотный конденсатор, который может собирать часть энергии рассеянного конденсатора, чтобы обеспечить высокочастотный выход. Кроме того, индуктивность слоя хорошей мощности должна быть меньше, поэтому переходные сигналы, синтезируемые индуктивностью, также меньше, что снижает общую модель EMI. Конечно, связь между слоем электропитания и пяткой электропитания IC должна быть как можно более короткой, так как цифровой сигнал поднимается все быстрее и лучше прямо подключиться к электрической катушке, где находится цоколь питания IC. Это требует отдельного обсуждения. чтобы контролировать симулятор EMI, панель электропитания должна способствовать развязке и иметь достаточно низкий уровень индуктивности. Этот силовой самолет должен быть парой хорошо сконструированных энергетических самолетов. Кто - нибудь может спросить, насколько хорошо, черт возьми? ответ на этот вопрос зависит от иерархии, материала между слоями и слоями, а также от частоты работы (т.е. от функции IC в период подъема). как правило, интервал между слоем питания составляет 6 мил, промежуточный слой - материал FR4, эквивалентная емкость на один квадратный дюйм электрического слоя составляет около 75 pf.

под углом зрения траектории сигнала, a good layering strategy should be to put all сигнал traces on one or several layers, Эти слои соприкасаются с слоем питания или поверхностным слоем. питание, a good layering strategy should be that the power layer is adjacent to the поверхность земли layer, минимальное расстояние между слоем питания и поверхностным слоем. This is what we call the "layering" strategy.

какая политика упаковки печатная плата stacking helps shield and suppress EMI? схема наложения следующих слоёв предполагает движение тока питания в одном слое, разная графитовая носовая летательного аппарата с распределением одиночного напряжения или нескольких напряжений в одном и том же слое. Ситуация с несколькими слоями питания будет рассмотрена позднее.

4-layer board

при проектировании 4 - этажной платы есть несколько потенциальных проблем. Во - первых, традиционные четырехслойные пластины толщиной 62 мм, даже если сигнальный слой находится в наружном слое, слой питания и соединительный пласт внутри слоя, расстояние между слоем питания и прилегающим слоем остается слишком большим.

Если требование себестоимости является первым, вы можете рассмотреть два традиционных варианта замены 4 слоем. Эти два решения могут повысить эффективность EMI - подавления, но они применяются только в тех случаях, когда элементы на платы достаточно низки по плотности и вокруг них достаточно много площадей (для установки необходимого слоя питания меди). первый вариант является предпочтительным. наружная часть печатная плата состоит из сплошных пластов, а промежуточные два слоя - из сигнальных / силовых слоев. питание на сигнальном слое осуществляется широкополосной проводкой, что позволяет снизить путевое сопротивление электрического тока, а также низкое сопротивление пути сигнала в микрополосе. с точки зрения управления EMI, это лучшая структура на 4 - м этаже печатная плата. в рамках второго варианта внешний слой использует энергию и заземление, а в промежуточных двух слоях используются сигналы. по сравнению с традиционными 4 - слойными слоями, улучшение меньше, сопротивление между слоями так же сильно, как и традиционное 4 - слойное сопротивление. Если след хочет контролировать сопротивление линии, то Вышеприведенная схема укладки должна быть очень осторожна, чтобы линия могла быть установлена под силовыми установками и заземленным медным островом. Кроме того, острова медь, расположенные на электропитании или в наземном слое, должны, насколько это возможно, взаимодействовать друг с другом для обеспечения постоянного и низкочастотного соединения.

шестислойная фанера

Если плотность компонентов на 4 - х слоях относительно высока, то лучше всего использовать 6 - слоистых пластин. Однако при проектировании шести панелей некоторые из пакетов не достаточны для защиты электромагнитного поля и почти не влияют на снижение переходных сигналов шины питания. Ниже приводятся два примера.

В первом примере питание и заземление расположены соответственно на втором и пятом этажах. из - за высокого медного импеданса питания контроль над симболическим излучением EMI крайне затруднен. Однако с точки зрения контроля сигнального импеданса такой подход является весьма правильным. Во втором примере питание и заземление расположены соответственно на третьем и четвертом этажах. этот проект решает вопрос о медном импедансе питания. из - за плохих характеристик электромагнитных экранов на первом и шестом этажах Эми добавляются к дифференциальным модулям. если две внешние линии сигнала меньше и длина линии следа коротка (меньше 1 / 20 гармонической длины волны сигнала), то эта конструкция может решить проблему дифференциальных мод EMI. Заполните поверхность без деталей и следов участками меди и заземлите медную область (с интервалом в 1 / 20 длины волны), что особенно эффективно с точки зрения подавления отклонений модели EMI. Как отмечалось выше, медная зона должна быть соединена с внутренней плоскостью приземления в нескольких точках. как правило, при проектировании 6 слоёв с высокой характеристикой первый и шестой этажи используются как наслаиваемые пласты, третий и четвертый этажи используются для питания и заземления. поскольку между слоем электропитания и слоем соприкосновения имеются две двухслойные линии микрополосной сигнализации, EMI имеет хорошую возможность подавления. недостатком этого дизайна было лишь два слоя маршрута. Как отмечалось выше, в тех случаях, когда внешние следы являются короткими, а медь помещается в безследственную зону, то для достижения такого же уровня упаковки можно использовать традиционные 6 - слоистые пластины. Другая схема из шести слоёв - Это сигнализация, земля, сигнал, источник питания, земля и сигнал. можно создать условия, необходимые для проектирования полноты высококачественных сигналов. сигнальный слой прилегает к наземному слою, а уровень электропитания - к наземному слою. Очевидно, недостатком является несбалансированность напластования. это обычно создает проблемы для обрабатывающей промышленности. решить эту проблему можно, заполнив все пробелы на третьем этаже медью. После наполнения меди, если плотность меди на третьем этаже приближается к слою питания или к пласту, то плата не может быть строго засчитывается в схему структурного равновесия. заполненная медью область должна быть подключена к питанию или заземлена. расстояние между отверстиями по - прежнему составляет 1 / 20 длины волны, которая может не быть связана везде, но должна быть соединена в идеальном случае.

10 - слоистая плита

изоляция между многослойными слоями очень тонкая, the impedance between the 10 or 12 layers of the плата цепи цена низкая. As long as there is no problem with the layering and stacking, можно ожидать хорошей целостности сигнала. It is more difficult to manufacture 12-layer boards with a thickness of 62mil, мало производителей может обработать 12 - слойные платы.

многоуровневое проектирование

If the two power layers of the same voltage source need to output large currents, the плата цепи should be laid out into two sets of power layers and ground layers. В таком случае, an insulating layer is placed between each pair of power and ground layers. такой, we obtaв two pairs of power bus bars with equal impedances that divide the current we expect. Если нагромождение слоя мощности приводит к неодинаковому сопротивлению, the shunt will not be uniform, переходное напряжение будет гораздо больше, and the EMI will increase sharply.

если на платке есть несколько значений напряжения питания, то требуется соответствующий слой питания. Запомните, что Создайте свою пару источников энергии и соединяйте пласты. В обоих случаях, при определении положения пары энергоносителей и прилегающей пласты на платы цепи, помните требования изготовителя к сбалансированной конструкции.

толщина, via process and the number of layers of the плата цепи in the плата цепи design are not the key to solving the problem. Хорошая слоистая укладка для обеспечения блокировки и развязки шины питания, and minimize the transient voltage on the power layer or ground layer. и ключ к экранированному сигналу и электромагнитному полю питания. идеальный, there should be an insulating isolation layer between the signal routing layer and the return ground layer, and the paired layer spacing (or more than one pair) should be as small as possible. на основе этих основополагающих концепций и принципов, a плата цепи that can always meet the design requirements can be designed.