PCB科技 - PCB電磁相容性問題的解決方案

PCB電磁 干擾

PCB干擾主要有兩種類型。 一個來自PCB內部。 這主要是由於相鄰電路之間的寄生耦合和內部元件的場耦合導致訊號沿傳輸路徑的串擾。 例如，印刷電路板上的電容器，尤其是高頻應用中使用的電容器。 我們可以將其視為LCR電路，因為當電容器在電路中實際工作時，通常會產生等效電感和阻抗。 電容器具有自諧振頻率。 在自諧振頻率下，電容器是電容性的。 在自諧振頻率以上，電容是感性的，阻抗隨著頻率的新增而新增。

另一種電磁干擾來自PCB外部，分為兩種類型：輻射干擾和敏感元件。 輻射主要來自時鐘和其他週期信號的諧波源。 還有一些電子設備或儀器由於電壓和功率跳躍而產生二次諧波。

避免PCB電磁干擾，主要從以下幾點：

1、合理的設計示意圖

設計電路板時，首先要做的是原理圖的設計。 設計原理圖通常由Altium Designer軟件操作，使用的所有組件都可以在原理圖庫中過濾。 如果原理圖庫中沒有要選擇的元件，您可以自己繪製。 繪製原理圖後，需要執行自動檢測，以檢查繪製過程中是否存在明顯錯誤。

原理圖繪製完成後，即可設計印刷電路板。 自動佈線的結果總是不令人滿意，需要手動佈局和佈線。 在設計印刷電路板時，電磁相容性已成為需要考慮的重要科技要求。 印刷電路板中元件和電路的合理佈局可以有效减少電磁干擾問題。

2、選擇等效電感和電阻相對較小的電容器

串擾問題也應該引起注意。 串擾是能量從一根導線耦合到另一根導線。 根據法拉第電磁感應現象，當導線通過電流時，導線周圍會產生磁場。 不同導線的磁場相互作用產生串擾。 互感是產生串擾的機制之一，其大小與導線中的電流成正比。

3、將週期信號限制在盡可能小的區域

互電容是另一種產生串擾的機制，串擾是由兩個電極通過電場耦合產生的。 解決方案是將週期信號限制在盡可能小的區域內，並阻斷與外部世界的寄生耦合路徑。 必要時，可使用篩檢程式進行過濾； 外部靈敏度主要是射頻干擾和靜電放電等，要解决這個問題可以使用遮罩、良好接地和濾波的方法。

4、印製電路板設計時的抗干擾方法

1) Selection of PCB板 資料. 印刷電路板分為單面, 雙面和多層板. 環氧玻璃布最常用作基材. 這種資料具有以下優點：良好的膨脹性, 這有利於减少環路面積, reduce differential mode 干擾, 吸水率低, 耐熱性, 耐化學腐蝕性, 抗衝擊性能良好.

2）PCB佈線。 接線時，遵循最小通量原則。 最小磁通原理是指由傳輸線和返回路徑產生的磁力線相互抵消，以實現磁通的抵消。 單面板沒有接地層，其佈線的主要目的是减少電源回路和訊號回路的回路面積。 接線時使用保護接地。 拔出靠近電源線或訊號線的地線，並將其佈線在一起，以减少回路面積。 高速訊號路由應為直線或鈍角，不應有銳角或直角。

3）PCB佈局。 通常，PCB設計軟體具有自動佈局功能，但該功能不能滿足實際工作的需要，囙此要求設計者熟悉佈局規則。 在佈局中，數位電路部分和類比電路部分應分開，在兩者之間留出一部分空間。 佈局應按高速、中速、低速和輸入/輸出電路劃分，以减少高速電路對其他部件的干擾。

總之

印刷電路板的設計是一個複雜的過程. 設計時需要考慮許多因素. 稍有疏忽就會對電路板的效能產生很大影響. 在設計過程中, 如果沒有充分考慮電磁相容性問題, 設計的電路板可能無法正常投入使用. 因此, 在 PCB設計, 接線, 佈局, 接地, 應充分考慮遮罩和其他問題, 應考慮訊號之間的串擾.