PCB Teknik - EMI'yi azaltmak için en iyi PCB tasarım rehberleri

Tüm elektronik devre tahtaları, bazı performans hedeflerini ulaştırmak için elektron akışını sağlamak veya bile geliştirmek için tasarlanmış. Bu aksiyon, kapalı bir yoldan geçen akışın dışarıda tahmin edilen ve akışın perpendiküler bir manyetik alanı üretir. Bu alanda yakın elektronik komponentler veya sinyal yolları vardığında elektromagnet arayüzü (EMI) oluşur. Çoğu PCBA tasarımları için, özellikle hızlı devre tahtaları için, EMI miktarını kontrol etmek yeterli yönetmeli ilk düşünce. Sıcak sink klasifikasyon komponentleri ile devre tahtaları için, ortak yöntem EMI filtr tasarımı uygulamak. Filterler etkileyici olsa da, devre kurulu tasarımcısı olarak, diğer PCB tasarım rehberlerini tanıyan diğer EMI'yi azaltmak için sık sık kullanılan Araçlar için kullanılabilir.

EMC ve EMI: Fark nedir?

Çoğu PCBAlar ürün içindeki tek elektronik veya elektrik ekipmanlar değildir. Bu yüzden, tek tahta EMI sorunlarına girmeden önce, EMI sorunlarını makro veya sistem seviyesi anlamanın faydalı olması. Elektromagnetik enerji, tek bir komponent, yönetici veya izler tarafından yayıldığı gibi, aynı zamanda devre tahtasından çevreye yayılacak; Eğer daha önce olmasaydınız, Gauss metresini PCB'nin yanına koyun ve okuyacaksınız. Çoklu tahta birlikte yaklaşınca, elektromagnet uyumluluğu ya da EMC'yi ulaştırmak önemli olur.

EMC, elektromagnet komponentler arasında kabul edilebilir harmonik ya da dengelenme olarak düşünülebilir ki, araştırma miktarı minimal veya en azından normal operasyonu önemli olarak engellemeyecek kadar düşük olabilir. Maalesef bütün EMI'leri yok etmek henüz mümkün değil. EMI aslında elektromagnetik kaynaklardan bir araştırma, genelde tek PCBA'nin araştırmalarını anlatır. Bu klasifikasyon problemi araştırmak için yeterli, çünkü EMI'yi devre kurulunda ve devre kurulundan küçültmek devre kurulundaki operasyon çevresinin EMC'ye katılıyor.

PCB EMI nereden geldi?

Elektromagnetizm sonsuz frekans menzilini uzatır ve neredeyse her yerde. Ayrıca, aşağıdaki şekilde gösterilen gibi, her gün kullandığımız birçok araç, ekipman ve ürünler tarafından üretiliyor.

Elektromagnetik spektrum

Ağır olduğu sürece, EMI olasılığı var. PCBA için, EMI kaynağı aşağıdaki kategorilerden birine bölünebilir:

Element

İşlemciler, FPGA, amplifikatörler, transmitörler ve antenler gibi özellikle yüksek güç cihazları, özellikle elektronik komponentler ve komponentler, EMI üzerinde önemli bir etkisi olabilir. Ayrıca, değiştirme komponentleri destekli bir araştırma üretilebilir.

Sinyal ve izle

EMI de izler ya da pin ve bağlantı noktalarında oluşturulabilir. Örneğin, dengelenmeyen farklı çift yolculuğu gönderme yolu boyunca sinyal düzenlenmesi ve yanlış devre davranışına yol açmasına neden olabilir. Bu sinyal integriteti veya sinyalleri doğrudan tanımlama yeteneğini çok etkileyebilir. Ayrıca, yol kapasitesi yüzünden istenmeyen bağlantı sinyal yolu ve yeryüzü uçağı arasında oluşturulabilir.

Dışarı kaynak

Eğer devre tahtası radyasyon kaynağına çok yaklaşırsa (belki başka bir devre tahtası veya komponenti), EMI PCBA'ye girebilir. Dört tahtası çevresindeki diğer ekipmanlar veya ekipmanların virüsü veya hareketi de harmonik üretilebilir.

Açıkçası, EMI'nin bütün potansiyel kaynaklarını yok etmesi zor bir görev. Neyse ki, PCB tasarım rehberleri EMI'yi azaltmak için sesi azaltmak ve EMC'yi ulaştırmak için geliştirilebilir.

EMI'yi azaltmak için en iyi PCB tasarım rehberleri

Tahtanızın etkileyebileceği EMI kaynaklarını anlamak PCBA performansına sürekli tehdit etmek için stratejileri geliştirmek kritik. Ayrıca, kaynağın görüntüsünden EMI'ye baktığımızda, küçük bir kaynağa hedef verilen, EMI'yi azaltmak için PCB tasarım rehberlerinin bir takımını tasarlamak için iyi bir pozisyon olabilir.

Komponentünü azaltın EMI

Daha önce bahsettiği gibi, komponentler EM radyasyonunun ana kaynağı olabilir. Bu sadece gemide çalışmalarına etkilemeyecek, ancak dış PCBA ve elektronik devrelerini de hasar edecek. Bu yüzden olumsuz etkilerini azaltmak için eylemleri tanımlamak (aşağıda listelendirilmiş) iyi EMI düşürme yöntemleri için önemli.

Komponentlerin EMI'sini nasıl azaltmak

Düşük güç komponentlerini mümkün olduğunca seçin

Bir devre kurulundaki en büyük EMI generatörlerinden biri çok güç gereken bir komponent. Elektrik tüketimini azaltmak için baskıyla, fırsat veya kalite feda etmeyen alternatifler sık sık olarak bulunabilir.

Farklı örnekler izolat

İyi bir tasarım praksisi, her zaman aynı tür sinyalleri yönetmek. Örneğin, dijital komponentler diğer dijital komponentlere yakın ve analog ekipmanlardan ayrılmalı olmalı.

PCB çiste kullanılıyor

EMI'yi azaltmak için başka bir araç ise çitlerde komponentleri veya altı devreleri kapatmaktır; PCB gözaltı yüzükleri ve Faraday kafeleri gibi. Bunlar da devre tahtasının çevresindeki çevreye radyasyon etkili olarak azaltır.

Sıcak patlama teknolojisini kabul et.

Elektronik komponentler için enerji sıcaklık oluşturur. Bu yüzden etkili sıcaklık patlaması ve deliklerden EMI'yi azaltmak için çok yardım edebilir.

Komponentlerin EMI'sini azaltmak üzere, izlerin çalışması da devre kurulun EMI'sine çok etkileyecek.

EMI'yi küçültmek için PCB düzeni tasarımı

Bir devre tahtasını kurduğunda en önemli düşüncelerden birisi çubuk. Bu, yönetici komponentler arasındaki uzaklar ve korkunç sayfaların uzaklarının yeterli olmasını sağlayacak.

EMI'yi küçültmek için yeterli temizleme gerekli.

EMI'nin sinyallerinden ve uçaklardan nasıl azaltılacağını

Sinyal izleri arasında yeterince boşluğu bırak

İzler arasındaki EMI azaltma en önemli faktörü boşluğu veya boşluğu. IPC standartlarına dayanacak CMA'nin tavsiyelerine uyun.

Dönüştürme ve geçme kapasitelerinin yerleştirilmesini sağlayın

Düzgün kapasite kaçınmak zordur. Ancak, etkisi kapasitörünü topraklara kadar yaklaştırarak azaltılabilir.

İyi EMI filtresi kullan

Çoğu tasarımlar, özellikle dijital sinyaller kullanıldığı yerde sinyal bozukluğu üreten değiştirme aygıtları dahil eder. Bu durumlarda sinyal güveniliğini geliştirmenin en iyi yolu filtredir.

Dönüş yolunun uzunluğunu azaltın

Yer dönüşü mümkün olduğunca kısa olmalı.

Farklı izler aynı olduğundan emin olun.

Farklı sinyal yolları için izler çift birbirlerini aynalar. Bu, izler uzunluğu, bakra ağırlığı ve sürekli uzay içeriyor. Eğer gerekirse, uzunluğu ve uzayı korumak için zigzag kullanılmalı.

Kısa açılardan kaçın

Döndüğünde, lütfen kısa köşelerin yerine çevrilen kenarları kullanın. Bu, özellikle impedans değişikliği yüzünden refleksiyonlar olabilir.

Birbirinizin yanına yönetme katlarını yerleştirmeyin

PCB tabağına iki yönetici katı kenara koymamalısınız. Onları toprak uçağıyla ayırmak en iyisi.

Yer uçağını dikkatli bölün

Farklı sinyal tipleri için ayrı yer kullanmak en iyisi. Ancak, eğer parçalanmış bir toprak uça ğını kullanırsanız, toprakı birleştirmek için tek bir nokta kullanın.

PCB düzeni (topu dahil) iyi sinyal integritesini terfi etmek ve EMI'yi azaltmak için çok önemlidir. Ancak, eğer dış EMI adres edilmezse, EMI'yi azaltmak için PCB tasarım rehberlerinin bir takımı tamamlanmadır.

Dışarı EMI'den kaçın

Dışarı EMI'yi küçültmek devre tahtasında sinyal integriteti ve devre operasyonu ve PCBA kurulama çevresinin EMC için çok önemlidir. İşlenebilecek eylemler de aşağıdaki eylemler içeriyor.

EMI'nin dış kaynaklardan nasıl azaltılacağını

Kalkanı kullan

Genelde, kalkanlar özel komponentlere ya da devrelere uygulanır. Genelde isyancı maddelerden yapılmış ve parçaların üstünde yerleştirilmiş veya tamamen çevrelerini çeviriyorlar.

Kabuk kullan

İçeri genellikle güvenlik cihazı olarak kabul edilir. Ancak kapsamı da devre kurulunu dış kaynaklardan ve EMI'den etkili olarak koruyabilir.

Bütün PCB tasarım rehberlerini, komponentler, düzenleme ve dış kaynaklar için üzerinde tartıştırılmış, devre masasında EMI'yi etkili olarak minimalize ve devre masasında çalışma çevresinin EMC'ye katılabilir. Ancak bunlar gerekli olup olmadığı için tasarımın, fonksiyonel ve performans amaçlarına bağlı. Bu yüzden, EMI'yi azaltmak için tasarımınızı iyileştirmeye çalışmalıs ınız, daha iyi analiz araçlarını kullanarak (Cadence's PSpice gibi).