PCB Haberleri - Elektromagnetik uyumluluğa dayanan PCB tasarımı

0 Öncelikleri

PCB İngilizce'de Yazılı Döngü Tahtası'nın kısayılmasıdır. Genellikle, basılı devrelerden yapılmış yönetici örnekler, yazılmış komponentlerden veya önceden belirlenmiş tasarımlara göre insulating materyallerin ikisinin de birleşmesi yazılmış devrelerden oluşturulmuş. Yüzülme aparatında komponentler arasındaki elektrik bağlantıları sağlayan yönetici örnek, basılı devre denir. Bu şekilde, basılı devre veya basılı devre masasının bitiş tahtası, basılı devre tahtası veya basılı devre tahtası denir. PCB tahtası, elektronik saatlerinden, hesaplayıcılardan, genel amaçlı bilgisayarlardan, bilgisayarlara, iletişim elektronik ekipmanlarına, uçak, havaalanından, askeri silah sisteminden ayrılmaz. Tümleşik devreler gibi elektronik komponentler olduğu sürece. Aygıtlar ve elektrik bağlantıları tüm PCB kullanır ve performansı elektronik ekipmanların kalitesiyle direkt bağlı. Elektronik teknolojinin hızlı gelişmesi ile elektronik ürünler hızlı, yüksek duyarlık ve yüksek yoğunlukta artıyor. Bu tren, PCB devre masasındaki ciddi elektromagnet uyumluluğu ve elektromagnet araştırma sorunlarına yol açtı. Elektromagnetik uyumlu tasarımı PCB tasarımında acil çözülecek teknik sorunlar oldu.

1 Elektromagnetik uyumlu

Elektromagnetik Kompatibillik (Elektro-Magnetik Kompatibillik, EMC kısa sürece) gelişen büyük bir diziplindir ki, genellikle elektromagnet araştırmalarını ve karşılaşma sorunlarını çalışıyor. Elektromagnetik uyumluluğu, elektronik ekipmanlar ya da sistem belirtilen elektromagnet çevre seviyesi altında elektromagnet araştırmaları yüzünden performans indeksini azaltmıyor ve bunların üretilen elektromagnet radyasyon sınırlı sınır seviyesinden daha büyük değil ve diğer sistemlerin normal işlemesini etkilemiyor. Ve ekipmanlar ve ekipmanlar, sistemler ve sistemler arasında müdahale olmayan amacını ve güvenilir olarak birlikte çalışmak amacına ulaştırın. Elektromagnetik araştırma (EMI) elektromagnētik araştırma kaynakları enerji bağlantı yollarından duygusal sistemlere aktarıyor. Üç temel formu içeriyor: kablolar ve ortak zemin kabloları tarafından, uzay radyasyon ya da yakın alan birleşmesi tarafından. Çalışma, devre şematik doğru tasarlanmış olsa da ve basılmış devre tahtası doğru tasarlanmamış olsa da elektronik ekipmanların güveniliğine ters bir etkisi olacağını kanıtladı. Bu yüzden, basılı devre tahtasının elektromagnetik uyumluluğunu sağlamak bütün sistem tasarımının anahtarı.

1. 1 Elektromagnetik Interference (EMI)

EMI problemi oluştuğunda, üç eleman tarafından tarif edilmeli: araştırma kaynağı, propagasyon yolu ve alıcı.

Bu yüzden, eğer elektromagnetik araştırmalarını azaltmak istiyorsak, bu üç eleman üzerinde bir çözüm düşünmeliyiz. Aşağıda genellikle basılı devre tahtalarının teknolojisini tartışıyoruz.

Çap tahtaları için 2 silme teknolojisi

İyi yazılmış devre tahtası (PCB) düzenlemesi elektromagnet uyumluluğunda çok önemli bir faktördür.

2. 1 PCB'nin temel özellikleri

Bir PCB, dikey çubukta bir dizi laminasyon, sürükleme ve hazırlama tedavilerinden oluşur. Çok katlı PCB'de tasarımcı arızasızlandırma kolaylaştırmak için en uzak katta sinyal çizgileri a çılacak.

PCB'deki sürücülerin imkansızlık, kapasitet ve induktans özellikleri var.

Etkilendirme: Uçağın engellemesi bakır ve bölgelerin ağırlığına göre belirlenmiştir. Örneğin, birim bölgesinde bir ounce bakra O.49 m Ω/impedance var. Kapacitans: Çevirme kapasitesi (EoEr), ağır (A) ve hatın uzanımı (h) tarafından belirlenmiş. Denkleme tarafından C=EoErA/h olarak ifade edilmiş, Eo boş uzay diyalektrik konstantüdür (8.854 pF/m), ve Er PCB substratının relativ dielektrik konstantüdür (FR4 dönüşünde 4.7).

Yönlendirme: Yönlendirmenin etkinliği, bir nH/m üzerinde aynı şekilde dağıtılır.

1 ounce bakra teli için, O.D. 25 m m (10 mil) kalın FR4 dönüşünde, yeryüzü katının üstünde 0.5 mm (20 mil) genişliğinde ve 20 mm (800 mil) uzun tel 9.8 m ⧧ impedance, 20 nH Yerle birleştirici ve bağlantı kapasitesi oluşturabilir. Yukarıdaki değerleri komponentlerin parazitik etkisiyle karşılaştırılması gerektiğinde, bunlar değersizdir, fakat tüm sürücülerin toplamı parazitik etkilerini aştırabilir. Bu yüzden tasarımcı bunu düşünmeli. PCB düzenlemesi için genel rehberlik çizgileri:

(1) İzlerin boşluğunu kapasitetli birleşme konuşmasını azaltmak için arttır;

(2) PCB kapasitesini iyileştirmek için elektrik çizgini ve toprak çizgini paralel olarak yerleştirin;

(3) Yüksek sesli güç hatlarından uzakta duyarlı yüksek frekans hatlarını;

(4) Elektrik çizgisini ve toprak çizgisini azaltmak için güç çizgisini ve toprak çizgisini genişletin.

2.2 Bölüm

Bölümleme, farklı tür çizgiler arasındaki bağlantıyı azaltmak için fiziksel bölümleme kullanımına bağlıdır, özellikle güç çizgileri ve toprak çizgileri aracılığıyla.

Bölüm teknikini kullanarak 4 farklı devre türünü bölmenin örneği. Yer uçağında metalik olmayan trenler dört toprak uçağını ayırmak için kullanılır. L ve C her tarafından filtreler olarak kullanılır. Farklı devrelerin güç uçakları arasındaki bağlantıları azaltın. Yüksek hızlı dijital devreleri, yüksek derecede güç talebi yüzünden güç girişinde yerleştirilmesi gerekiyor. Arayüz devreleri elektrostatik patlama (ESD) ve geçici baskı aygıtları veya devreleri gerekebilir. L ve C için L ve C'nin farklı değerlerini kullanmak daha iyidir, çünkü farklı devreler için farklı filtreleme özelliklerini sağlayabilir.

2.3 Yerel güç temsili ve IC arasındaki çarpma

Yerel çözümleme güç sağlığının yüksekliğinde ses yayılmasını azaltır. Elektrik girdi limanının ve PCB arasında bağlı büyük kapasitet geçiş kapasitörü düşük frekans dönüştürücü filtrü olarak çalışıyor ve aniden enerji talebini yerine getirmek için potansiyel bir rezervoir ile aynı zamanda çalışıyor. Ayrıca, her IC'nin enerji temsili ve toprak arasındaki kapasiteleri ayırmalıdır. Bu dekorasyon kapasiteleri, pinlere kadar yakın olmalı. Bu IC'nin değiştirme sesini filtreye yardım edecek.

2.4 Toplu teknoloji

Yeraltı teknolojisi de çok katı PCB ve tek katı PCB'lere uygulanır. Temel teknolojinin amacı, yeryüzünün impedansını küçültmek ve bu yüzden devrelerden enerji kaynağına geri dönmek için yeryüzünün dönüşünü azaltmak.

(1) Tek katlı PCB toprak kablosu

Tek katı (tek taraflı) PCB'de, toprak kablosunun genişliği mümkün olduğunca genişliği olmalı ve en azından 1,5 mm (60 mil) olmalı. Yıldız sürücüsü tek katı bir PCB üzerinde uygulanamaz olduğu için atlayıcı ve yerel kablo genişliğinin değişikliğinin en azından tutulması gerekiyor, yoksa çizgi impedance ve induktans değişikliklerine neden olur.

(2) Çift katlı PCB toprak kablosu

Çift katı (çift taraflı) PCB'de, yer ağı/nokta matris dönüşü dijital devreler için tercih edilir. Bu dönüştürme metodu yeryüzündeki impedans, yeryüzü dönüşünü ve sinyal dönüşünü azaltır. Tek katı PCB gibi, yerde ve güç hatlarının genişliği en azından 1,5 mm olmalı. Başka bir dizim, yerde uça ğı bir tarafta koymak ve sinyal ve güç hatlarını diğer tarafta koymak. Bu düzenlemede, yeryüzü döngüsü ve impedans daha düşürülecek ve kapasitörü IC elektrik sağlaması hattı ve yeryüzü katı arasında mümkün olduğunca yakın yerleştirilebilir.

(3) Koruma yüzüğü

Koruma yüzüğü yüzük dışında sesli bir çevre (radyo frekansı akışı gibi) izole edebilecek temel teknolojidir. Bu, normal operasyonda koruma yüzüğü arasından akışımız yok.

(4) PCB kapasitesi

Çoklu katı tahtasında, PCB kapasitesi enerji kaynağı ve yeri bölünen ince izolatma katı tarafından üretildir. Tek katı tahtasında, elektrik çizgisinin paralel ayarlaması ve yeryüzü çizgisinin de bu kapasitetli etkisi sebep olacak. PCB kapasitesinin bir avantajı, çok yüksek frekans cevabı ve tüm yüzeyi ya da tüm çizginin üzerinde eşit olarak dağıtılmış düşük seri indukatörü vardır. Tahta üzerinde eşit dağıtılmış bir kapasitöre eşit. Bu özelliğin hiçbir diskret komponenti yok.

(5) Yüksek hızlı devre ve düşük hızlı devre

Yüksek hızlı devreler yeryüzü uçağına yakın yerleştirilmeli ve düşük hızlı devreler güç uçağına yakın yerleştirilmeli.

(6) Toprak doldurulmasıName

Bazı analog devrelerde, kullanılmamış devre tahtası alanı kaldırma ve a çıklama kapasitelerini sağlamak için büyük bir toprak uçağı tarafından örtülüyor. Ama bakır alanı durdurulduğunda (örneğin, toprakla bağlantılı değil), anten olarak davranabilir ve elektromagnet uyumluluğu sorunlarına sebep olabilir.

(7) Çoklukat PCB'deki toprak uçağı ve güç uçağı

Çok katı PCB'de, güç uça ğını ve yeryüzü tüm tahtada büyük bir PCB kapasitesini oluşturmak için mümkün olduğunca yakın katlara yerleştirmek tavsiye edildi. En hızlı kritik sinyaller yeryüzünün bir tarafından yakın olmalı ve kritik olmayan sinyaller güç uçağına yakın olmalı.

(8) Güç ihtiyaçları

Devre bir enerji hediyesinden fazla ihtiyacı olduğunda, her enerji hediyesini ayrılmak için yerleştirmeyi kullanın. Ama bir katı PCB'de çoklu noktaları yerleştirmek imkansız. Bir çözüm, elektrik kablosu ve yer kablosunu diğer elektrik kablosundan ayırmak. Bu da güç malzemeleri arasındaki gürültü bağlantısından kurtulmak için yardım ediyor.

3 İşaretler

Bu madde bulunan çeşitli metodlar ve teknikler PCB'nin EMC özelliklerini geliştirmeye yardımcı oluyor. Tabii ki, bunlar sadece EMC tasarımın bir parçasıdır. Genelde diğer süreç teknik sorunları tarafından sebep olan refleks sesi, radyasyon emisyonu gürültüsü ve araştırmaları düşünmeli. Gerçek tasarımda, tasarımın hedef ihtiyaçlarına ve tasarlama koşullarına göre, mantıklı anti-elektromagnyetik engelleme ölçüleri, iyi EMC performansı ile PCB devre tahtasını tasarlamak için kabul edilmeli.