EMC tasarımında PCB kartının önemi

Bileşenlerin seçimi ve devre tasarımına ek olarak, iyi baskı devre kartı (PCB) tasarımı da elektromanyetik uyumlulukta çok önemli bir faktördür. PCB tasarımının anahtarı EMC dönüş alanını mümkün olduğunca azaltmak ve dönüş yolunun tasarım doğrultusunda akmasını sağlamaktır. En yaygın dönüş akımı, referans düzlemin çatlaklarından, referans düzlem katmanının dönüşümünden ve konektörden akan sinyalden gelir. Çarpışma kapasitörleri veya elektrik kaplarını ayırmak bazı sorunları çözebilir, ancak kapasitörlerin, deliklilerin, pedlerin ve kabloların genel empedansını dikkate almak gerekir.

LISUN SG61000-5 tam otomatik dalgalanma jeneratörü (yıldırım dalgalanması bağışıklık testi, birleşik dalga üreteci, aşırı gerilim üreteci / aşırı gerilim üreteci, birleşik aşırı gerilim ve akım üreteci olarak da adlandırılır). LISUN dalgalanma jeneratörü ve diğer EMC PCB kartı ile test cihazı tasarımı. Herhangi bir sorunla karşılaşırsanız, yalnızca PCB kartını değiştirmeniz gerekir.

PCB katmanlı strateji
Devre kartı tasarımında devre kartının kalınlığı, delikli işlemi ve katman sayısı sorunu çözmenin anahtarı değildir. Mükemmel katmanlı yığın, güç kaynağı akışının atlanması ve ayrılmasıdır. Sinyal ve güç kaynağının elektromanyetik alanını bloke etmenin anahtarı. Sinyal hattı açısından, iyi bir katmanlı strateji, tüm sinyal kablolarını bir veya birkaç katmana yerleştirmek olmalıdır; bu katmanlar, güç katmanının veya topraklama katmanının yanındadır. Güç kaynağı için, iyi bir katmanlı strateji, güç katmanına ve zemin katmanına bitişik olmalı ve güç katmanı ile zemin katmanı arasındaki mesafe mümkün olduğunca küçük olmalıdır. Buna “katmanlı” strateji diyoruz. Aşağıda mükemmel PCB katmanlaştırma stratejilerinden bahsedeceğiz.

1. Kablo katmanının izdüşüm düzlemi, dönüş düzlemi alanında olmalıdır. Kablolama katmanı, dönüş düzlemi katmanının projeksiyon alanında değilse, kablolama sırasında projeksiyon alanının dışında sinyal hatları olacaktır, bu da "kenar ışıması" sorununa neden olur ve ayrıca sinyal döngü alanına da neden olur.
2. Kablolama katmanının bitişik ayarlarından kaçınmaya çalışın. Bitişik kablo katmanı üzerindeki paralel sinyal hattı sinyal dizilerine neden olacağından, kablo katmanı bitişik değilse, iki kablo katmanı arasındaki katman arasındaki mesafe, kablo katmanı ile sinyali arasındaki katman aralığını azaltmak için uygun şekilde çekilmelidir. döngü.
3. Bitişik düzlem katmanı, projeksiyon düzleminin üst üste binmesinden kaçınmalıdır. Çünkü izdüşüm örtüştüğünde, katmanlar arasındaki kuplaj kapasitansı, katmanlar arasındaki gürültünün çiftleşmesine neden olacaktır.

Çok katmanlı pano tasarımı:
Saat frekansı 5MHz'i aştığında veya sinyal yükselme süresi 5ns'den az olduğunda, sinyal döngü alanının iyi kontrol edilmesini sağlamak için genellikle çok katmanlı kart tasarımı gerekir. Çok katmanlı bir pano tasarlarken aşağıdaki ilkelere dikkat edin:
1. Önemli kablolama katmanları (saat hatları, veri yolu, arabirim sinyal hattı, radyo frekansı kablosu, sıfırlama sinyali hattı, çip sinyal hattı ve çeşitli kontrol sinyali kabloları, vb.) tüm zemin düzlemine bitişik olmalıdır. Sinyal hattı genellikle güçlü radyasyona sahip veya aşırı hassas bir sinyal hattıdır. Yer yüzeyine yakın kablolama, sinyal döngü alanını azaltabilir, radyasyon yoğunluğunu azaltabilir veya parazit önleme özelliğini geliştirebilir.
2. Güç kaynağı düzlemi, bitişik düzlemdeki iç büzülme ile karşılaştırılmalıdır (önerilen değer 5 saat ila 20 saattir). Güç düzlemi, geri akış zemin yüzeyi büzülmesiyle karşılaştırıldığında, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi "kenar radyasyonu" sorununu etkili bir şekilde önleyebilir.

Ek olarak, güç akımının devre alanını etkili bir şekilde azaltmak için tek kart sahibinin çalışma güç düzlemi (en yaygın olarak kullanılan güç kaynağı düzlemi), yer düzlemine bitişik olmalıdır.

3. Tek kartlı ÜST ve ALT katmanların ≥50MHz sinyal hattına sahip olup olmadığı. Eğer öyleyse, uzayın yayılmasını engellemek için iki düzlem katmanı arasındaki yüksek frekanslı sinyali almak en iyisidir.
Tek katmanlı tahta ve çift katmanlı tahta tasarımı:
Tek katmanlı ve çift katmanlı panoların tasarımı için, ana sinyal hatlarının ve güç kablolarının tasarımı esas olarak ödenmelidir. Güç akımı devresinin alanını azaltmak için güç kaynağı hattının yanında bir topraklama hattı olmalıdır.

Tek katmanlı kartın ana sinyal hattının iki tarafı, Figurebelow'da gösterildiği gibi “Kılavuz Grup Hattı” olmalıdır. Çift katlı levhanın anahtar sinyal hattının izdüşüm düzleminde geniş alanlı bir kaplama yapılmalı veya aynı katlı levha işleme yöntemi ile “Kılavuz Grup Hattı” şekilde görüldüğü gibi tasarlanmalıdır. Bir yandan anahtar sinyal hattının her iki tarafında, bir yandan sinyal alanı azaltılabilir. Ayrıca, sinyal hattı ile diğer sinyal kabloları arasındaki dizi bozulmasını da önleyebilir.

Tek katmanlı ve çift katmanlı panoların tasarımı için, ana sinyal hatlarının ve güç kablolarının tasarımı esas olarak ödenmelidir. Güç akımı devresinin alanını azaltmak için güç kaynağı hattının yanında bir topraklama hattı olmalıdır.

Tek katmanlı kartın ana sinyal hattının iki tarafı, Figurebelow'da gösterildiği gibi “Kılavuz Grup Hattı” olmalıdır. Çift katlı levhanın anahtar sinyal hattının izdüşüm düzleminde geniş alanlı bir kaplama yapılmalı veya aynı katlı levha işleme yöntemi ile “Kılavuz Grup Hattı” şekilde görüldüğü gibi tasarlanmalıdır. Bir yandan anahtar sinyal hattının her iki tarafında, bir yandan sinyal alanı azaltılabilir. Ayrıca, sinyal hattı ile diğer sinyal kabloları arasındaki dizi bozulmasını da önleyebilir.

Not: Kırmızı çizgi ana sinyal hattıdır ve mavi çizgi toprak hattıdır.

PCB yerleşim becerileri
PCB yerleşimini tasarlarken, düz hatta sinyal akışı boyunca düz hatların tasarım ilkeleri mümkün olduğunca tamamen çevrelenmelidir. Bu, sinyalin doğrudan bağlanmasını önleyebilir ve sinyal kalitesini etkileyebilir. Ayrıca devre ile elektronik bileşenler arasında parazit ve kuplajı önlemek için devrenin yerleşimi ve bileşenin yerleşimi aşağıdaki gibi izlenmelidir:
1. Tek kartta arayüz “temiz” ise “temiz” ile iş yeri arasındaki izolasyon bandına filtre ve izolasyon cihazı yerleştirilmelidir. Bu, etkiyi zayıflatmak için düzlem katmanı boyunca birbirine bağlanan filtreleme veya izolasyon cihazlarını önleyebilir. Ayrıca “temiz arazi” üzerine filtreleme ve koruma cihazları dışında başka bir cihaz yerleştirilemez.

2. Aynı PCB'ye çeşitli modül devreleri yerleştirildiğinde, dijital devreler ve simülasyon devreleri, yüksek hızlı ve düşük hızlı devreler, dijital devreler, analog devreler, yüksek hızlı devreler ve düşük - hız devreleri Ek olarak, devre kartı üzerinde aynı anda yüksek, orta ve düşük hızlı devreler olduğunda, arayüzden yayılan yüksek frekanslı devre gürültüsünü önlemek için aşağıdaki şekildeki yerleşim ilkeleri izlenmelidir.

3. Hat kartının giriş portundaki filtre devresi, filtre hattı tarafından tekrar bağlanmasını önlemek için arayüze yakın yerleştirilmelidir.

4. Arayüz devresinin filtreleme, koruma ve izolasyon cihazları arayüz yerleşimine yakındır. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, koruma, filtreleme ve izolasyon etkisi etkili bir şekilde elde edilebilir. Arayüzde hem filtreleme hem de koruma devresi varsa önce koruma sonra filtreleme ilkeleri izlenmelidir. Koruyucu devre, harici aşırı gerilim ve aşırı akım bastırma yapmak için kullanıldığından, koruma devresi filtre devresinden sonra yerleştirilirse, filtre devresi aşırı basınç ve aşırı akımdan zarar görecektir. Ayrıca devrenin giriş ve çıkış kablolaması devre birbirine bağlandığında filtreleme, izolasyon veya koruma etkisini zayıflatacağı için. Yerleşim yapılırken, filtre devresi (filtre), izolasyon ve koruma devresinin giriş ve çıkış kablosu birbirine bağlanmamalıdır.

5. Hassas devreler veya cihazlar (resetleme devreleri vb.) tek kartın kenarlarından, özellikle kaplama arayüzünün kenarından en az 1000mil uzakta.

6. Büyük akım devresinin döngü alanını azaltmak için yakına bir ünite devresi veya büyük akım değişikliklerine sahip bir cihaz (güç modülünün giriş ve çıkış ucu, fan ve röle) yerleştirilmelidir.

7. Filtrelemeden sonra devrenin tekrar bozulmasını önlemek için filtre cihazının paralel olarak boşaltılması gerekir.

8. Stry, kristal, röle, anahtarlama gücü ve diğer güçlü radyasyon cihazları, kaplama arayüzü konektöründen en az 1000 mil uzaktadır. Bu şekilde, parazit doğrudan kablodan yayılabilir veya akım dışarıdaki radyasyona bağlanır.

PCB kablolama kuralları
Bileşenlerin seçimi ve devre tasarımına ek olarak, iyi baskı devre kartı (PCB) kablolaması da elektromanyetik uyumlulukta çok önemli bir faktördür. PCB, sistemin doğal bileşeni olduğundan, PCB kablolamasındaki gelişmiş elektromanyetik uyumluluk, ürünün nihai olarak tamamlanmasına ek maliyet getirmeyecektir. Kötü bir PCB kablolamasının, bu sorunları ortadan kaldırmak yerine daha fazla elektromanyetik uyumluluk sorununa neden olabileceğini herkes hatırlamalıdır. Birçok örnekte filtre ve bileşenler eklense dahi bu sorunlar çözülememektedir. Sonunda, tüm tahtayı yeniden kablolamak zorunda kaldı. Bu nedenle, başlangıçta iyi bir PCB kablolama alışkanlığı geliştirmek, paradan en çok tasarruf ettiren yöntemdir. Aşağıda, PCB kablolamanın bazı evrensel kuralları ve güç kabloları, topraklama kabloları ve sinyal kablolarının tasarım stratejileri tanıtılacaktır. Son olarak, bu kurallara göre, hava regülatörünün tipik baskılı devre kartı devreleri için iyileştirme önlemleri.

1. Kablo ayrımı
Kablolamanın işlevi, aynı PCB katmanındaki bitişik hatlar arasındaki şişleri ve gürültü bağlantısını en aza indirmektir. 3W spesifikasyonu, Şekil 10'da gösterildiği gibi tüm sinyallerin (saatler, videolar, ses, sıfırlama vb.) çevrimiçi ve hat, kenarlar, kenarlar arasında izole edilmesi gerektiğini belirtir. Manyetik eşleşmeyi daha da azaltmak için kıyaslama şu şekildedir: diğer sinyal hatlarında üretilen kuplaj gürültüsünü izole etmek için anahtar sinyalin yakınına dağıtılır.

2. Koruma ve yönlendirme hattı
Saptırma ve koruma hatları ayarlamak, gürültü dolu bir sistemde sistem saati sinyalinin izolasyonu ve korunması için çok etkili bir yöntemdir. Aşağıdaki şekilde, PCB'deki paralel veya koruma hatları, anahtar sinyalinin hattı boyunca dağıtılmıştır. Koruma hattı, yalnızca diğer sinyal hatları tarafından üretilen kuplaj manyetik akısını izole etmekle kalmaz, aynı zamanda diğer sinyal hatlarının kuplajından diğer sinyal hatlarının kuplajından da izole edilir. Yönlendirme hattı ile koruma hattı arasındaki fark, yönlendirme hattının bağlanması (toprağa bağlanması) gerekmemesi, ancak koruma hattının her iki ucunun da toprağa bağlanması gerektiğidir. Kuplajı daha da azaltmak için, çok katmanlı PCB'deki koruma hatları her iki bölümde bir toprağa eklenebilir.

3. Güç kablosu tasarımı
Hat kartının boyutuna bağlı olarak, devre direncini azaltmak için güç hattının genişliği mümkün olduğunca kalınlaştırılır. Aynı zamanda, güç kablosunun ve topraklama hattının yönü veri iletiminin yönü ile tutarlıdır ve bu da gürültüye karşı koyma kabiliyetini artırmaya yardımcı olur. Tek panel veya çift panelde, güç kablosunun yolu uzunsa, kuplaj kondansatörü her 3000mil'de bir toprağa eklenmeli ve kapasitans değeri 10UF + 1000PF'dir.

4. Zemin tasarımı
Yer hattı tasarımının prensibi şudur:
(1) Dijital olarak simülasyondan ayrı. Hat kartında hem mantıksal devreler hem de kablolu devreler varsa, bunlar mümkün olduğunca ayrılmalıdır. Alçak frekans devresinin topraklaması tek nokta ve topraklama olarak kullanılmalıdır. Gerçek kablolama zor olduğunda, toprağa bağlanmadan önce kısmen seri olarak bağlanabilir. Yüksek frekans devresi çok noktalı bir bağlantı toprağı benimsemeli, toprak hattı kısa ve kiralık olarak kiralanmalı ve yüksek frekanslı elemanlar mümkün olduğunca ızgara benzeri zemin folyosunun geniş bir alanı olarak kullanılmalıdır.
(2) Topraklama hattı mümkün olduğu kadar kalın olmalıdır. Topraklama kablosu çok korkuluk hatlarında kullanılıyorsa, gürültü önleme performansını azaltmak için akımdaki değişikliklerle birlikte topraklama potansiyeli değişecektir. Bu nedenle, topraklama hattı, baskılı devre kartı üzerinde izin verilen akımın üç katı kadar kalın olmalıdır. Mümkünse, zemin çizgisi 2 ~ 3 mm'nin üzerinde olmalıdır.
(3) Yer hattı kapalı bir döngü oluşturur. Dijital devrelerden oluşan baskılı devre kartı, gürültü önleme kapasitesini çoğunlukla geliştirebilir.

5. Sinyal kablosu tasarımı
Anahtar sinyal kabloları için, tek kartın dahili bir sinyal yönlendirme katmanı varsa, saatler gibi anahtar sinyal hatları iç katmanda kumaştır ve tercih edilen kablolama katmanları tercih edilir. Ek olarak, anahtar sinyal hattı, delikli ve pedlerin neden olduğu referans düzlemi boşluğu da dahil olmak üzere bölme alanı boyunca hareket edememelidir, aksi takdirde sinyal döngü alanının artmasına neden olur. Ayrıca, kenar radyasyon etkisini engellemek için temel sinyal hattı referans düzlemi kenarından ≥ 3H (H, hat mesafesi referans düzleminin yüksekliğidir) olmalıdır.

Saat hatları, veri yolu ve radyo frekansı kabloları gibi hassas sinyal kabloları ve sıfırlama sinyal kabloları, çip sinyal hatları, sistem kontrol sinyalleri ve diğer hassas sinyal kabloları için sinyal hattı arayüzden uzak tutulmalıdır. Bu nedenle, güçlü radyasyon sinyali hattında sinyal dışı hattına parazit bağlantısından kaçının ve dışa doğru yayın; Arayüzde hassas sinyal hattına getirilen yabancı girişimin harici girişim bağlantısını engelleyerek sistem hatası çalışmasına neden olun.

Diferansiyel sinyal kabloları, empedansı tutarlı tutmak için aynı katmanda, eşit ve paralel hatlarda olmalıdır, diferansiyel hatlar arasında başka yönlendirme yoktur. Diferansiyel hattın ortak mod empedansı eşit olduğu için parazit önleme özelliğini geliştirebilir.
Yukarıdaki kablolama kurallarına göre, hava regülatörünün tipik baskılı devre kartı devresi, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi iyileştirildi ve optimize edildi:

Genel olarak, iyileştirme EMC PCB tasarımının tasarımı: Kablolamadan önce, dönüş yolunun tasarım şemasını inceleyin, EMI radyasyonunu azaltma hedefine ulaşabilen başarı için en iyi fırsat vardır. Ve gerçek kablolamadan önce, kablolama katmanını değiştirmek vb. için herhangi bir para harcamanıza gerek yoktur, iyileştirme için en ucuz yaklaşımdır. EMC.

Lisun Instruments Limited tarafından bulundu LISUN GROUP 2003 içinde. LISUN kalite sistemi kesinlikle ISO9001:2015 tarafından onaylanmıştır. CIE Üyeliği olarak, LISUN ürünler CIE, IEC ve diğer uluslararası veya ulusal standartlara göre tasarlanmıştır. Tüm ürünler CE sertifikasını geçti ve üçüncü taraf laboratuvarı tarafından doğrulandı.

Ana ürünlerimiz Gonyofotometre, Küre Entegrasyonu, spektroradyometre, Dalgalanma Jeneratörü, ESD Simülatör Silahları, EMI Alıcısı, EMC Test Cihazları, Elektriksel Güvenlik Test Cihazı, Çevre Odası, sıcaklık Odası, İklim Odası, Termal Oda, Tuz Püskürtme Testi, Toz Test Odası, Su geçirmez testi, RoHS Testi (EDXRF), Kızaran Tel Testi ve İğne Alev Testi.

Herhangi bir desteğe ihtiyacınız varsa lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.
Teknik Bölüm: Service@Lisungroup.com, Hücre / WhatsApp: +8615317907381
Satış Deposu: Sales@Lisungroup.com, Hücre / WhatsApp: +8618117273997

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