Важность печатной платы в конструкции ЭМС

В дополнение к выбору и схемотехнике компонентов, хорошая конструкция печатной платы (PCB) также является очень важным фактором электромагнитной совместимости. Ключ к дизайну печатной платы в EMC состоит в том, чтобы максимально уменьшить площадь возврата и позволить обратному пути течь в направлении конструкции. Наиболее распространенный обратный ток возникает из-за трещин опорной плоскости, трансформации слоя опорной плоскости и сигнала, протекающего через разъем. Коллизии конденсаторов или развязка электрических контейнеров могут решить некоторые проблемы, но необходимо учитывать общее сопротивление конденсаторов, перфорации, контактных площадок и проводки.

LISUN SG61000-5 полностью автоматический импульсный генератор (также называется тестом на устойчивость к грозовым перенапряжениям, комбинированным генератором волн, генератором импульсного тока / генератором импульсного напряжения, комбинированным генератором импульсного напряжения и генератором тока). LISUN импульсный генератор и прочее EMC конструкция испытательного прибора с печатной платой. Если возникнут какие-либо проблемы, нужно только заменить плату печатной платы.

Многоуровневая стратегия печатных плат
Толщина толщины, перфорированный процесс и количество слоев печатной платы в конструкции печатной платы не являются ключом к решению проблемы. Отличный многоуровневый стек — это обход и развязка потока питания. Ключ к блокировке электромагнитного поля сигнала и питания. С точки зрения сигнальной линии хорошей многоуровневой стратегией должно быть размещение всей сигнальной проводки на одном или нескольких слоях, эти слои расположены рядом со слоем питания или слоем земли. Для источника питания хорошая многоуровневая стратегия должна располагаться рядом с уровнем питания и уровнем земли, а расстояние между уровнем питания и уровнем земли должно быть как можно меньше. Это то, что мы называем многоуровневой стратегией. Ниже мы поговорим об отличных стратегиях расслоения печатных плат.

1. Плоскость проекции слоя проводки должна находиться в области его обратной плоскости. Если слой проводки не находится в области проекции его обратного плоского слоя, сигнальные линии будут находиться за пределами области проекции во время проводки, что вызовет проблему «краевого излучения», а также вызовет зону сигнальной петли Сущность
2. Старайтесь избегать соседних настроек слоя проводки. Поскольку параллельная сигнальная линия на соседнем слое проводки будет вызывать цепочки сигналов, если слой проводки не является смежным, расстояние между слоем между двумя слоями проводки должно быть соответствующим образом увеличено, чтобы уменьшить расстояние между слоями проводки и его сигналом. петля.
3. Смежный плоский слой не должен перекрываться плоскостью проекции. Потому что, когда проекция перекрывается, емкость связи между слоями вызовет связь между шумами между слоями.

Многослойная конструкция платы:
Когда тактовая частота превышает 5 МГц или время нарастания сигнала составляет менее 5 нс, чтобы хорошо контролировать область сигнального контура, обычно требуется многослойная конструкция платы. При проектировании многослойной платы обратите внимание на следующие принципы:
1. Ключевые слои проводки (линии синхронизации, шина, сигнальная линия интерфейса, радиочастотный кабель, сигнальная линия сброса, сигнальная линия микросхемы и различные управляющие сигнальные кабели и т. д.) должны примыкать к полной плоскости заземления. Сигнальная линия, как правило, является сигнальной линией с сильным излучением или чрезвычайно чувствительной. Проводка вблизи поверхности земли может уменьшить площадь сигнального контура, уменьшить интенсивность излучения или улучшить помехоустойчивость.
2. Плоскость источника питания следует сравнить с внутренней усадкой соседней плоскости (рекомендуемое значение от 5 ч до 20 ч). По сравнению с усадкой поверхности обратным потоком, силовая плоскость может эффективно предотвратить проблему «краевого излучения», как показано на рисунке ниже.

Кроме того, рабочая плоскость питания владельца одной платы (наиболее широко используемая плоскость источника питания) должна располагаться рядом с плоскостью заземления, чтобы эффективно уменьшить площадь цепи тока питания.

3. Не имеют ли ВЕРХНИЙ и НИЖНИЙ слои одной платы сигнальные линии ≥50 МГц. Если это так, то лучше всего взять высокочастотный сигнал между двумя плоскими слоями, чтобы затормозить его излучение пространства.
Однослойная плата и двухслойная конструкция платы:
За проектирование однослойных и двухслойных плат в основном следует уделить внимание оформлению основных сигнальных линий и шнуров питания. Рядом с линией питания должна быть линия заземления, чтобы уменьшить площадь цепи силового тока.

Две стороны ключевой сигнальной линии однослойной платы должны быть «групповой линией», как показано на рисунке ниже. На плоскости проекции ключевой сигнальной линии двухслойной платы должно быть покрытие большой площади или метод обработки однослойной пластины, а «линия направляющей группы» должна быть спроектирована, как показано на рисунке. С одной стороны по обеим сторонам ключевой сигнальной линии площадь сигнала может быть уменьшена с одной стороны. Кроме того, он также может предотвратить помехи струны между сигнальной линией и другими сигнальными кабелями.

За проектирование однослойных и двухслойных плат в основном следует уделить внимание оформлению основных сигнальных линий и шнуров питания. Рядом с линией питания должна быть линия заземления, чтобы уменьшить площадь цепи силового тока.

Две стороны ключевой сигнальной линии однослойной платы должны быть «групповой линией», как показано на рисунке ниже. На плоскости проекции ключевой сигнальной линии двухслойной платы должно быть покрытие большой площади или метод обработки однослойной пластины, а «линия направляющей группы» должна быть спроектирована, как показано на рисунке. С одной стороны по обеим сторонам ключевой сигнальной линии площадь сигнала может быть уменьшена с одной стороны. Кроме того, он также может предотвратить помехи струны между сигнальной линией и другими сигнальными кабелями.

Примечание. Красная линия — это линия основного сигнала, а синяя — линия заземления.

навыки разводки печатных плат
При проектировании топологии печатной платы принципы проектирования прямых линий вдоль прохождения сигнала к прямой линии должны быть максимально полностью окружены. Это может избежать прямой связи сигнала и повлиять на качество сигнала. Кроме того, чтобы предотвратить помехи и связь между схемой и электронными компонентами, размещение схемы и компоновка компонента должны выполняться следующим образом:
1. Если интерфейс «чистый» на одной плате, фильтр и изолирующее устройство должны быть размещены на изоляционной ленте между «чистым» и местом работы. Это позволяет избежать фильтрации или изоляции устройств, связанных друг с другом через плоский слой, чтобы ослабить эффект. Кроме того, на «чистой земле» нельзя размещать никакие другие устройства, кроме фильтрующих и защитных устройств.

2. Если на одной и той же печатной плате размещены различные схемы модулей, цифровые схемы и схемы моделирования, высокоскоростные и низкоскоростные схемы должны быть разделены, чтобы избежать помех между цифровыми схемами, аналоговыми схемами, высокоскоростными схемами и низкоскоростными схемами. схемы скорости. Кроме того, при одновременном наличии на печатной плате высоко-, средне- и низкоскоростных цепей, чтобы избежать распространения высокочастотного шума через интерфейс, следует соблюдать принципы компоновки, показанные на рисунке ниже.

3. Схема фильтра во входном порту линейной платы должна быть размещена близко к интерфейсу, чтобы избежать повторного соединения линией фильтра.

4. Устройства фильтрации, защиты и изоляции схемы интерфейса находятся рядом с местом размещения интерфейса. Как показано на рисунке ниже, эффект защиты, фильтрации и изоляции может быть эффективно достигнут. Если на интерфейсе есть и фильтрующая, и защитная схема, следует соблюдать принципы сначала защиты, а затем фильтрации. Поскольку защитная схема используется для подавления внешнего перенапряжения и перегрузки по току, если защитная схема размещена после схемы фильтра, схема фильтра будет повреждена из-за избыточного давления и перегрузки по току. Кроме того, поскольку входная и выходная проводка схемы ослабит эффект фильтрации, изоляции или защиты, когда цепь соединена друг с другом. При компоновке схема фильтра (фильтр), изоляция, а также входной и выходной кабель защитной цепи не должны быть соединены.

5. Чувствительные схемы или устройства (такие как схемы сброса и т. д.) находятся далеко от краев одиночной платы, особенно края интерфейса шпона не менее 1000 мил.

6. Единичная цепь или устройство с большими изменениями тока (например, входной и выходной конец силового модуля, вентилятор и реле) должны быть размещены поблизости, чтобы уменьшить площадь контура цепи с большим током.

7. Фильтрующее устройство необходимо разряжать параллельно, чтобы предотвратить повторное нарушение цепи после фильтрации.

8. Stry, кристалл, реле, коммутационная мощность и другие устройства с сильным излучением находятся на расстоянии не менее 1000 мил от разъема интерфейса шпона. Таким образом, помехи могут излучаться непосредственно из кабеля или ток соединяется с внешним излучением.

Правила разводки печатных плат
В дополнение к выбору и схемотехнике компонентов, хорошая разводка печатной платы (PCB) также является очень важным фактором электромагнитной совместимости. Поскольку печатная плата является неотъемлемым компонентом системы, повышенная электромагнитная совместимость в проводке печатной платы не приведет к дополнительным затратам на окончательную доработку продукта. Любой должен помнить, что плохая проводка печатной платы может вызвать больше проблем с электромагнитной совместимостью, чем устранить эти проблемы. Во многих примерах даже при добавлении фильтра и компонентов эти проблемы не решаются. В конце концов, ему пришлось перемонтировать всю плату. Таким образом, выработка хорошей привычки разводки печатных плат с самого начала является самым экономичным методом. Далее будут представлены некоторые универсальные правила разводки печатных плат и стратегии проектирования шнуров питания, кабелей заземления и сигнальных кабелей. Наконец, согласно этим правилам, меры по усовершенствованию типовых печатных плат регулятора воздуха.

1. Разделение проводки
Функция разводки состоит в том, чтобы свести к минимуму перекосы и помехи между соседними линиями в одном слое печатной платы. Спецификация 3 Вт указывает, что все сигналы (часы, видео, аудио, сброс и т. д.) должны быть изолированы между онлайн и линией, фронтами, фронтами, как показано на рисунке 10. Чтобы еще больше уменьшить магнитную связь, тест распределены рядом с ключевым сигналом, чтобы изолировать шум связи, генерируемый на других сигнальных линиях.

2. Линия защиты и отвода
Установка линий отвода и защиты является очень эффективным методом изоляции и защиты системного тактового сигнала в системе, полной помех. На рисунке ниже параллельные или защитные линии в печатной плате распределены по линии ключевого сигнала. Линия защиты не только изолирует магнитный поток связи, генерируемый другими сигнальными линиями, но также изолирует связь других сигнальных линий от связи других сигнальных линий. Отличие линии отвода от линии защиты заключается в том, что линию отвода не нужно подключать (подключать к земле), но оба конца линии защиты должны быть подключены к земле. Чтобы еще больше уменьшить связь, защитные линии в многослойной печатной плате могут быть добавлены к земле через каждую вторую секцию.

3. Конструкция шнура питания
В зависимости от размера линейной платы ширина линии питания максимально утолщена, чтобы уменьшить сопротивление цепи. В то же время направление шнура питания и линии заземления соответствует направлению передачи данных, что помогает повысить способность противостоять шуму. В одиночной или двойной панели, если шнур питания имеет большую длину, конденсатор связи следует добавлять к земле каждые 3000 мил, а значение емкости составляет 10 мкФ + 1000 пФ.

4. Наземный дизайн
Принцип проектирования наземной линии таков:
(1) Цифровое отделение от моделирования. Если на линейной плате имеются как логические цепи, так и проводные цепи, их следует по возможности разделить. Заземление низкочастотного контура должно использоваться как единая точка и подключение заземления. Когда фактическая проводка затруднена, ее можно частично соединить последовательно перед подключением заземления. Высокочастотная цепь должна иметь многоточечное заземление, линия заземления должна быть арендована короткой и арендованной, а высокочастотные элементы должны использоваться как можно больше на большой площади сетчатой ​​фольги пола.
(2) Линия заземления должна быть как можно толще. Если заземляющий провод используется с линиями, имеющими очень высокую жесткость, потенциал земли будет изменяться при изменении тока, что снижает шумоподавляющие характеристики. Поэтому линия заземления должна быть толще, чтобы она могла в три раза превышать допустимый ток на печатной плате. Если возможно, линия заземления должна быть выше 2 ~ 3 мм.
(3) Линия заземления представляет собой замкнутый контур. Печатная плата, состоящая из цифровых схем, может в основном улучшить помехоустойчивость.

5. Конструкция сигнального кабеля
Для основных сигнальных кабелей, если одиночная плата имеет внутренний слой маршрутизации сигналов, ключевые сигнальные линии, такие как часы, представляют собой ткань во внутреннем слое, и предпочтительны предпочтительные слои проводки. Кроме того, сигнальная линия ключа не должна иметь возможности перемещаться по области разделения, включая зазор опорной плоскости, вызванный перфорацией и контактными площадками, иначе это приведет к увеличению площади сигнального контура. Кроме того, ключевая сигнальная линия должна проходить от края опорной плоскости на расстоянии ≥ 3H (H — высота опорной плоскости линейного расстояния), чтобы подавить эффект краевого излучения.

Для чувствительных сигнальных кабелей, таких как линии синхронизации, шины и радиочастотные кабели, а также сигнальные кабели сброса, сигнальные линии чипа, сигналы системного управления и другие чувствительные сигнальные кабели, сигнальная линия должна находиться вдали от интерфейса. Поэтому избегайте интерференционной связи на линии сигнала сильного излучения с линией вне сигнала и излучайте наружу; избегайте внешних помех, связанных с посторонними помехами, привнесенными в интерфейс чувствительной сигнальной линии, что приводит к сбоям в работе системы.

Дифференциальные сигнальные кабели должны располагаться на одном уровне, равных и параллельных линиях, чтобы обеспечить постоянный импеданс, между дифференциальными линиями нет другой маршрутизации. Поскольку импеданс дифференциальной линии в совмещенном режиме одинаков, это может улучшить ее помехоустойчивость.
В соответствии с приведенными выше правилами подключения типичная схема печатной платы регулятора воздуха улучшена и оптимизирована, как показано на рисунке ниже:

В целом, улучшение EMC дизайн конструкции печатной платы: перед проводкой изучите схему проектирования обратного пути, есть наилучшая возможность для достижения успеха, который может достичь цели снижения излучения электромагнитных помех. И перед фактической проводкой, изменением слоя проводки и т. Д., Не нужно тратить деньги, это самый дешевый способ улучшить EMC.

Lisun Компания Instruments Limited была найдена LISUN GROUP в 2003 году. LISUN система качества была строго сертифицирована ISO9001: 2015. Как член CIE, LISUN продукты разработаны на основе CIE, IEC и других международных или национальных стандартов. Все продукты прошли сертификат CE и прошли проверку подлинности в сторонней лаборатории.

Наша основная продукция гониофотометра, Интегрирующая сфера, Spectroradiometer, Генератор всплесков, Пистолеты-симуляторы ESD, Приемник EMI, Испытательное оборудование EMC, Тестер электробезопасности, Экологическая палата, Температура камеры, Климатическая камера, Тепловая камера, Тест соленых брызг, Камера для испытаний на пыль, Водонепроницаемый тест, Тест RoHS (EDXRF), Испытание светящейся проволоки и Испытание иглы на пламя.

Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, если вам нужна поддержка.
Технический отдел: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Отдел продаж: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Метки:EFT61000-4 , EMI-9KB , ESD61000-2 , SG61000-5