PCB科技 - 抑制電子設備中的電磁干擾源

電磁干擾 廣泛存在於各種電子電氣設備中, 各種電子電氣設備在工作時或多或少會發出電磁波, 會干擾整個設備的正常運行. 在電子產品設計中, 由於電磁相容性考慮不足, 部分電力電子產品不合格. 因此, 作者總結了一些應注意的問題.

接地連接

類比和數位電路具有獨立的電源和接地路徑。 嘗試加寬電路兩部分的電源線和地線，或使用單獨的電源層和接地層，以降低電源和接地回路的阻抗，並减少電源和接地電路中任何可能的干擾電壓。

單獨工作的類比地和數位地 印刷電路板 可在系統接地點附近的單個點連接. 如果電源電壓相同, 類比和數位電路的電源連接在電源入口處的一個點上. 如果電源電壓不一致, 兩個電源更接近. 放置一個-1 2mf電容器，為兩個電源之間的訊號返回電流提供通路.

理想的地線是零阻抗、零電勢的物理實體。 它不僅是訊號的參考點，而且在電流流動時不會產生電壓降。 在實際的電力和電子設備中，這種理想的地線並不存在，當電流流過地線時，不可避免地會出現電壓降。 據此，地線中干擾的形成機理可歸結為以下兩點。 首先，降低低阻抗和電源饋線阻抗。 二是正確選擇接地管道，封堵接地回路。 根據接地管道，有浮地、單點接地、多點接地和混合接地。 如果敏感線的干擾主要來自外部空間或系統外殼，則可以使用浮地來解决此問題。 然而，浮地設備容易產生靜電積聚。 當電荷達到一定水准時，會發生靜電放電，囙此浮地不適合用於一般電子設備。

印刷電路板 組件佈局要求

電路組件和訊號路徑的佈局必須儘量減少不需要的訊號的相互耦合：

（1）低電平電子訊號通道不應靠近高電平訊號通道和未濾波電源線，包括可能產生瞬態過程的電路。

（2）高速、中速和低速邏輯電路使用印刷電路板上的不同區域。

（3）佈置電路時，應儘量縮短訊號線的長度。

（4）確保相鄰板之間、同一板的相鄰層之間以及同一層上的相鄰佈線之間沒有過長的平行訊號線。

（5）電磁干擾（EMI）濾波器應盡可能靠近EMI源，並放置在同一電路板上。

（6）DC/DC轉換器、開關元件和整流器應盡可能靠近變壓器，以儘量減少其導線長度。

（7）將調壓元件和濾波電容器盡可能靠近整流二極體。

（8）印製板根據頻率和電流開關特性進行分區，雜訊元件和非雜訊元件應相隔較遠。

（9）對雜訊敏感的接線不應與大電流、高速開關線路平行。

多層膜 板 設計

在 多層板設計, 電源平面應靠近地平面，並佈置在地平面下方. 以這種管道, 兩塊金屬板之間的電容可以用作電源的平滑電容器, 所述地平面還遮罩分佈在所述電源平面上的輻射電流； 為了產生通量抵消, 佈線層應佈置在整個金屬平面附近。中間層中的印刷線形成平面波導, 表面形成微帶線. 兩者的傳輸特性不同； 時鐘電路和高頻電路是干擾和輻射的主要來源. 它們必須分開佈置，遠離敏感電路； 全部列印 板具有一定電壓的s將向太空輻射電磁能. 為了减少這種影響, 印刷品的物理尺寸 板 應比最近接地的物理尺寸小20H 板, 其中H是兩個印刷體的表面 板s. 間距. 根據一般典型印刷 板 大小, 20H一般為3mm左右,

為了避免由兩條列印線之間相對較小的距離引起的電磁串擾，任何行距應至少保持列印線寬度的2倍，即不小於2W，其中w是列印線的寬度。

設定去耦電容器

一個好的高頻去耦電容器可以去除高達1GHZ的高頻分量。 陶瓷片式電容器或多層陶瓷電容器具有更好的高頻特性。 在設計印刷電路板時，必須在每個集成電路的電源和接地之間添加去耦電容器。 去耦電容器有兩個功能：一方面，它是集成電路的儲能電容器，提供和吸收集成電路開、關瞬間的充放電能量； 另一方面，它繞過了設備的高頻雜訊。

抑制線路之間的電磁耦合

减少干擾源和敏感電路的回路面積。 最好的方法是使用雙絞線和遮罩線，使訊號線和地線（或載流電路）絞合在一起，使訊號和地線（或載流電路）之間的距離最短； 增大線間距，使干擾源與感應線之間的互感盡可能小； 如果可能，干擾源線和感應線以直角（或接近直角）佈線，這可以大大减少線間的兩個耦合；

减少譟音和電磁干擾的其他方法

（1）用地線封閉時鐘區域，並使時鐘線盡可能短。

（2）嘗試為繼電器等提供某種形式的阻尼。

（3）使用符合系統要求的最低頻率時鐘。

（4）時鐘發生器盡可能靠近使用時鐘的設備。 石英晶體振盪器的外殼應接地。

（5）輸入/輸出驅動電路應盡可能靠近印製板的邊緣，並讓其儘快離開印製板。 應過濾進入印製板的訊號，也應過濾來自高雜訊區域的訊號。 同時，應使用一系列終端電阻器來减少訊號反射。

（6）未使用的門電路輸入端子不應保持浮動狀態。 未使用的運算放大器的正極輸入端應接地，負極輸入端應連接到輸出端。

（7）印製板應儘量使用45度折線而不是90度折線，以减少高頻訊號的外部發射和耦合。

（8）時鐘、匯流排和晶片選擇訊號應遠離輸入/輸出線和連接器。

（9）類比電壓輸入線和參攷電壓端子應盡可能遠離數位電路訊號線，尤其是時鐘。

對於A/D設備，數位部分和類比部分寧願統一，也不願交叉。

（10）請勿在石英晶體和雜訊敏感設備下方佈線。

總之

In the 印刷電路板設計, 有必要考慮各種干擾的影響. 一個完整的設計可以有效地類比電磁干擾, 縮短產品設計週期, 提高系統的穩定性和可靠性.