PCB Haberleri - Elektromagnetik Güç PCB Tahtası'nın Kompatibiliyeti Araştırma

Elektrik yarı yönetici aygıtlarının performansını ve dönüştürme teknolojisinin yenilemesi ile, elektronik teknoloji çeşitli elektrik sağlam ekipmanlarında geniş olarak kullanıldı. Şu anda elektrik temsili değiştirme ürünlerinin küçük, hızlı PCB ve yüksek yoğunluğu vardır. Bu trende elektromagnyetik uyumluluğu sorunların daha da ciddi olmasına sebep oldu. Yüksek frekans voltajın değiştirme süreci ve şu and a büyük miktar EMI (elektromagnet arayüzü) üretir. Eğer araştırmaların bu parçası sınırlı değilse, çevreli elektrik ekipmanın normal operasyonuna gerçekten etkileyecek. Bu nedenle, değiştirme güç tasarımının PCB tasarımı elektromagnetik uyumluluğunun elektromagnetik uyumluluğu sorununu çözmek için önemli bir bölümdür. PCB'nin güç tasarımında gereksiz ve önemli bir komponent olarak kabul edilmesinin sebebi, değiştirme güç tasarımının elektrik ve mekanik komponentlerinin ikili bağlantısı ve elektronik ekipmanların EMI tasarımını azaltma anahtarı olduğu.

PCB tasarımında 1 Elektromagnetik araştırma

1. 1 Elektromagnetik bağlantı arayüzü

Elektromagnetik bağlantı aracılığı, yönetim bağlantısı ve ortak moda impedance bağlantısı üzerinden diğer devreleri etkiler. EMC tasarımın perspektivinden, elektrik temsil devrelerini değiştirmek sıradan dijital devrelerden farklı ve görünüşe göre araştırma kaynakları ve duyarlı çizgileri vardır. Genellikle konuşurken, enerji temsilcilerinin değiştirme kaynakları genellikle büyük voltaj ve şu anda değişiklik hızlı kurtarma diodları, yüksek frekans dönüştürücülerine ve kablolarına konsantre edilir. Duyarlı çizgiler genellikle devreler ve çizgiler araştırma ekipmanlarına doğrudan bağlı olduğu için kontrol devrelerini ve çizgileri gösterir, çünkü bu araştırma bağlantıları devre normal işlemine ve dışarıya iletilmiş araştırma seviyesine doğrudan etkileyebilir. İki devre akışları ortak bir impedans üzerinden geçtiğinde, ortak impedans üzerindeki bir devre akışından oluşturduğu voltaj diğer devre etkileyecek.

1. 2 Çapraz araştırmaları

Çizimler, kablolar ve basılı devre tahtasının (PCB) arasındaki karışık konuşma aracılığı, basılı devre tahtasının devrelerinde üstlenecek en zor problemlerden biridir. Burada konuşulan karışık konuşma daha geniş bir anlamda, kaynak faydalı sinyal veya gürültü olmasına rağmen, karışık konuşma, karışık kapasite ve kabloların karşılaştırması tarafından ifade edilir. Örneğin, PCB'deki bir strip çizgi kontrol ve mantıklı seviyeleri taşıyor ve yakın bir çizgi düşük seviye sinyali taşıyor. Parallel düzenleme uzunluğu 10 cm üzerinde, karşılaştırma arayüzü beklenecek; Uzun bir kabel birkaç seri veya paralel hızlı veri ve uzak kontrol hatlarını taşıdığında, karışık konuşma araştırması da büyük bir sorun olur. Yaklaşık kablolar ve kablolar arasındaki karşılaştırma kapasitesinden geçen elektrik alanın ve karşılaştırmalardan geçen magnetik alanın nedeni oluyor.

PCB çizgilerinde karışık konuşma sorunu düşündüğünde, önemli sorun elektrik alanın (karışık kapasitet) ve manyetik alanın (karışık induktans) birleşmesinin hangisinin daha önemli olduğunu belirlemektedir. Birleşme modelinin kararlılığı genellikle çizgi impedance, frekans ve diğer faktörlere bağlı. Genelde konuşurken, kapasitet bağlantı yüksek frekanslarda dominantdir, ama kaynağın ya da alıcının ikisi de korunan kabloları kullanıp kalkanın her iki tarafında yerleştirildiğinde, manyetik alan bağlantı dominant ı olacak. Ayrıca, düşük devre impedansı genellikle düşük frekanslarda düşük ve induktif bağlantı ana faktördür.

1. 3 Elektromagnetik radyasyon arayüzü

Radyasyon arayüzü uzaydaki elektromagnetik dalgaların radyasyonu yüzünden tanıtılan arayüzdür. PCB elektromagnetik radyasyon iki türe bölüner: farklı mod radyasyon ve ortak mod radyasyon. Çoğu durumda, güç malzemelerini değiştirmek üzere üretilen yapılan araştırmalar ortak moda araştırmaları tarafından dominat edilir ve ortak mod araştırmalarının radyasyon etkisi farklı moddan daha büyük. Bu yüzden, ortak moda araştırmalarını azaltmak özellikle EMC'nin güç malzemelerini değiştirme tasarımında önemlidir. ) (^$RFSW#$%T

2 PCB arayüzü baskı adımları

2.1 PCB tasarım bilgisi

PCB tasarladığında, devre tahtasının dizayn bilgilerini anlamanız gerekiyor.

(1) Aygıtlar, aygıt boyutu ve aygıt paketi sayısı;

(2) Toplam düzenleme, aygıt düzenleme yeri, yüksek güç cihazlarının varlığı veya yokluğu için ve çip cihazlarının ısınması için özel ihtiyaçlar için;

(3) Dijital çip'in hızı, PCB'nin düşük hızlı, orta hızlı ve yüksek hızlı alanlara bölünmesi ve arayüz giriş ve çıkış alanlarına bölünmesi;

(4) Sinyal çizginin türü ve hızı ve iletişim yöntemi, sinyal çizginin impedance kontrol şartı, otobüs hızının yöntemi ve sürücü durumu, anahtar sinyali ve koruma ölçülerinin ihtiyacı;

(5) Elektrik teslimatı türü, yeryüzü türü, güç teslimatı ve toprak uçağı için güç teslimatı, güç teslimatı ve bölümü için gürültü toleransi gerekçeleri;

(6) Saat hatının türü ve hızı, saat hatının kaynağı ve hedefi, saat erteleme şartı ve en uzun sürüşme şartı.

2. 2 PCB katı

İlk olarak, kabul edilebilir maliyetin menzilinde fonksiyonu uygulamak için gereken yerleştirme katlarının ve enerji temsil katlarının sayısını belirleyin. Dönüş tahtasının katlarının sayısı, detaylı fonksiyonel ihtiyaçlar, bağışlanma, sinyal kategorileri, cihaz yoğunluğu ve otobüs sürücüsü gibi faktörler tarafından belirlenmiştir. Şu anda devre tahtaları tek kattan, çift kattan ve dört kattaki tahtalardan daha fazla kattaki devre tahtalarına yavaş geliştirildi. Çok katlanmış PCB tahtalarının tasarımı elektromagnyetik uyumluluğu standartlarına ulaşmak için en önemli ölçüdür. İhtiyarlar:

(1) Ayrılan güç katmanın ve yeryüzü katmanın dağıtımı sıradan ortak moda araştırmalarını ve nokta kaynağı impedansını düşürebilir;

(2) Güç uçağı ve toprak uçağı birbirlerine mümkün olduğunca yakın ve toprak uçağı genellikle güç uçağının üstünde.

(3) Dijital devreleri ve analog devreleri farklı katlarda bulunmak en iyidir;

(4) Dönüş katı metal uçağının yanında daha iyi olur;

(5) Saat devreleri ve yüksek frekans devreleri müdahale kaynakları ve ayrı şekilde halledilmeli.

2. 3 PCB düzeni

Yazılı devre tahtasının EMC tasarımının anahtarı devre tahtasının performansıyla doğrudan bağlı düzenleme ve düzenlemedir. Etiket tahtasının mevcut EDA otomatiği çok düşük, birçok el düzeni gerekiyor. Düzenlemeden önce, en düşük mümkün maliyetinde fonksiyonu sağlayan PCB boyutu belirlenmeli. Eğer PCB büyüklüğü fazla büyük ve aygıt dağıtımı düzenleme sırasında yayılırsa, transmis çizgisi çok uzun olabilir, bu da impedance arttıracak, antises yeteneğini azaltır ve maliyeti arttıracak. Eğer aygıtlar merkezli bir şekilde yerleştirilirse, sıcaklık dağıtımı iyi değildir ve yakın izler karışık konuşmaya yakın durumda. Bu yüzden, dizim devre fonksiyonu birliğine göre gerçekleştirilmeli ve elektromagnetik uyumluluğu, ısı dağıtımı ve arayüzü gibi faktörler aynı zamanda düşünmeli. Bazı prensipler genel düzende takip edilmeli:

(1) Sinyal akışını aynı yönde tutmak için devre sinyalinin akışına göre her fonksiyonel devre birimi ayarlayın;

(2) Her fonksiyonel devre biriminin temel komponentini merkez olarak alın ve diğer komponentler etrafında yerleştirilir;

(3) Yüksek frekans komponentleri arasındaki düzenlemeyi mümkün olduğunca kısaltın ve dağıtım parametrelerini azaltmaya çalışın;

(4) İlişkilere karıştıracak komponentler birbirine çok yakın olmamalı ve giriş ve çıkış komponentler uzakta olmalı;

(5) Elektrik çizgileri, yüksek frekans sinyal çizgileri ve genel düzenleme arasındaki karşılaşmayı engellemek.

2. 4 PCB sürücü

(1) Wiring principleName

Döndüğünde tüm sinyal hatlarını sınıf edin. Önce saat ve duyarlı sinyal çizgilerini düzenleyin ve sonra hızlı sinyal çizgilerini yollayın. Böyle sinyaller için vialar yeterince küçük ve dağıtım parametrelerinin iyi olduğuna emin olduktan sonra genel önemsiz sinyal çizgilerini yolla. İzlemeli prensipler:

1) Girdi ve çıkış sonlarının kabloları, yakın uzun uzaktan paralel olduğu kadar mümkün olduğunca kaçınmalıdır; Uzun paralel kablelerin karıştırmasını düşürmek için çizgi boşluğu arttırılabilir, ya da kableler arasında yeryüzü kablo girebilir;

2) Devre tahtasının genişliği aniden değişmemeli ve kablo aniden köşelenmemeli. Dönüştürüğünü mümkün olduğunca sürekli tutun. Bastırılmış gönderme hatının köşeleri genellikle devre alanı takip eder veya 135° a çısı oluşturur;

3) yüksek frekans devrelerin güç ve yerel kabloları dağıtılmasına özel dikkat et;

4) Şimdiki akış sürecinde kablo döngü alanını azaltın, çünkü şu anki taşıyan döngünün dış radyasyonu geçen ağır, döngü alanı ve sinyal frekansıyla proporsyonal olduğu için;

5) Devre tahtasında birbirlerinden yayılan yeryüzü tel giriş pinlerini düzenleyin. Bu devre tahtasının dönüş alanını ve yeryüzü kablo kablosu düzenlemesini sağlayacak;

6) kabloların uzunluğunu azaltmak ve kabloların genişliğini arttırmak kabloların impedansını azaltmaya yardım eder.

(2) Yazılmış devre EMC sürücü tasarımı

Yazılı devre EMC sürücü tasarımına devam etmek için elektrik alan dağıtım diagram ına göre, temel fikri, bu alana daha zayıf araştırma ile hassas devre koymak. Sonra, teklif edilen "birleşme koefitörü" konseptine göre, basılı devreler arasındaki dağıtılmış kapasitenin ölçüsü gerçek zamanda tahmin edilir ve PCB tasarımın zamanında değiştirilebilir ve geliştirilebilir, bu da PCB'nin davranışı aracılığını etkili olarak azaltabilir.

Doğru bir düzenleme plan ını seçmek için ilk defa araştırma kaynağının araştırma şiddetlik dağıtım haritasını hesapla. Çoğu değiştirme güç malzemelerinin değiştirme frekansiyeti, on kHz ile birkaç MHz arasında, bu yüzden PCB yüzeyindeki elektrik alanı quasi-statik alan analizi için kullanılabilir. Bu tahmin altında, alan miktarı bağımsız uzay ve zaman miktarlarının ürünü olarak yazılabilir. Bu nedenle, taşıma teknolojisi J (x, y, z, t) yazılabilir:

Laplace denklemini çözerek, uzaydaki her noktadaki potansiyelin uzay komponenti çözülebilir ve değiştirme mevcut yoğunluğunun uyumlu uzay komponenti hesaplamadan sonra dielektrik constant ile çarparak alınabilir. Görsel hesaplamadan sonra, elektromagnet uyumluluğu ile ilgili elektrik sağlamlığı PCB tahtasını değiştirmek için uyumlu araştırma

2.5 PCB anti-jamming devre

Büyük bir değiştirme güç tasarımının dijital kontrol sistemi için her mantıklı aygıtların uyumlu bir vadir seviyesi ve ses toleransi vardır. Dışarı sesin lojik cihazının tolerans sınırını aşmadığı sürece sistem normalde çalışabilir. Fakat sisteme saldıran gürültü veya araştırmaları belirli bir tolerans a ştığında, araştırma sinyali, yanlış işlemlerin önemli bir sebebi olacak logik cihazı tarafından genişletilecek ve şekillendirilecek. Tek chip mikro bilgisayar sisteminin en hassas sinyali saat sinyali, sinyali yeniden ayarlayın ve bölüm sinyali. Bu üç sinyal çizgileri PCB'yi düzenleyince özel dikkati çekilmeli. Funksiyonu tatmin ederken, en düşük frekans kristal oscillatörü seçilmeli.

Gözlemci devre, karşılaşma ölçülerinden biridir. Güçlü elektromagnetik araştırmaları olduğunda, ağ araştırmaları, tek çip sistemini boşalttırır, gözetim devresi program ı otomatik olarak tanıyabilir ve geri dönebilir.

Sistem güçlü müdahale edildiğinde ve normal çalışma durumunu kaybettiğinde, RAM'deki veriler sık sık sık yok edilecek. Bu yüzden enerji temsil sisteminin dikkatli tasarımına rağmen güvenilir bir RAM koruma devresi tasarlanmalı.

Veri otobüsü, adres otobüsü ve devreyi kontrol otobüsü bilgi için değiştirilir. Eğer otobüs yükü kapasitesi arttıysa, otobüs iletişimi uzun zaman sinyal dalga formu geliştirilecek. Bu zamanlar, üç durum bufer kapısı devresi otobüs sürücüsü olarak ayarlanması gerekiyor. Ayrıca otobüs yükü dengesini sağlamak için dikkat edin.

Otobüs üzerinde çekilme dirençlerinin kuruluşu otobüs sinyal transmisinin güveniliğini geliştirebilir, sadece sinyal seviyesini arttırabilir, ama otobüs antielektromagnet interferinin yeteneğini geliştirebilir, elektrostatik araştırmalarını bastırabilir ve zayıf etkilenmiş dalga araştırmalarını. Chip'in in şa edilmiş çekilme dirençisi olduğunda, dış devrede çekilme dirençisini kurmak gerekmiyor. Dönüşteki çip pişleri için, yüksek seviyede kullanılmayan girdi terminallerini ayarlamak dışarıdaki elektromagnet araştırmalarının baskısını arttırabilir.