Die EMC-ontwerp in die PCB-bord behoort deel te wees van die omvattende ontwerp van enige elektroniese toestel en stelsel, en dit is baie meer koste-effektief as ander metodes wat probeer om die produk EMC te laat bereik. Die sleuteltegnologie van elektromagnetiese verenigbaarheidsontwerp is die studie van elektromagnetiese steuringsbronne. Die beheer van die elektromagnetiese emissie van elektromagnetiese steuringsbronne is ‘n permanente oplossing. Om die uitstraling van steuringsbronne te beheer, moet, benewens die vermindering van die vlak van elektromagnetiese geraas wat deur die meganisme van elektromagnetiese steuringsbronne gegenereer word, wydverspreide afskerming (insluitend isolasie), filtering en aardingstegnologieë gebruik word.

Die belangrikste EMC-ontwerptegnieke sluit in elektromagnetiese afskermmetodes, stroombaanfiltreringstegnieke, en spesiale aandag moet gegee word aan die aardingsontwerp van die aardelement-oorvleueling.

Een, die EMC-ontwerppiramide in die PCB-bord
Figuur 9-4 toon die aanbevole metode vir die beste EMC-ontwerp van toestelle en stelsels. Dit is ‘n piramidale grafiek.

Eerstens is die grondslag van goeie EMC-ontwerp die toepassing van goeie elektriese en meganiese ontwerpbeginsels. Dit sluit betroubaarheidsoorwegings in, soos voldoening aan ontwerpspesifikasies binne aanvaarbare toleransies, goeie monteermetodes en verskeie toetstegnieke wat ontwikkel word.

Oor die algemeen moet die toestelle wat vandag se elektroniese toerusting aandryf op die PCB gemonteer word. Hierdie toestelle is saamgestel uit komponente en stroombane wat potensiële bronne van interferensie het en sensitief is vir elektromagnetiese energie. Daarom is die EMC-ontwerp van PCB die volgende belangrikste kwessie in EMC-ontwerp. Die ligging van aktiewe komponente, die roetering van gedrukte lyne, die passing van impedansie, die ontwerp van aarding en die filter van die stroombaan moet alles in ag geneem word tydens EMC-ontwerp. Sommige PCB-komponente moet ook afgeskerm word.

Derdens word interne kabels oor die algemeen gebruik om PCB’s of ander interne sub-komponente aan te sluit. Daarom is die EMC-ontwerp van die interne kabel, insluitend die roeteringsmetode en afskerming, baie belangrik vir die algehele EMC van enige gegewe toestel.

Hoe om EMC-ontwerp in PCB-bord uit te voer?

Nadat die EMC-ontwerp van die PCB en die interne kabelontwerp voltooi is, moet spesiale aandag gegee word aan die afskermontwerp van die onderstel en die verwerkingsmetodes van alle gapings, perforasies en kabeldeurgate.

Ten slotte, moet ook fokus op die inset- en uitsetkragtoevoer en ander kabelfiltreringskwessies.

2. Elektromagnetiese afskerming
Afskerming gebruik hoofsaaklik verskeie geleidende materiale, vervaardig in verskeie skulpe en verbind met die aarde om die elektromagnetiese ruisvoortplantingspad wat gevorm word deur elektrostatiese koppeling, induktiewe koppeling of afwisselende elektromagnetiese veldkoppeling deur die ruimte af te sny. Die isolasie gebruik hoofsaaklik relais, isolasie transformators of foto-elektriese Isolators en ander toestelle om die voortplantingspad van elektromagnetiese geraas in die vorm van geleiding af te sny word gekenmerk deur die grondstelsel van die twee dele van die stroombaan te skei en die moontlikheid van koppeling deur impedansie.

Die doeltreffendheid van die afskermliggaam word voorgestel deur die afskermingseffektiwiteit (SE) (soos getoon in Figuur 9-5). Die afskermingseffektiwiteit word gedefinieer as:

Hoe om EMC-ontwerp in PCB-bord uit te voer?

Die verband tussen effektiwiteit van elektromagnetiese afskerming en veldsterkteverswakking word in Tabel 9-1 gelys.

Hoe om EMC-ontwerp in PCB-bord uit te voer?

Hoe hoër die afskermingseffektiwiteit, hoe moeiliker is dit vir elke 20dB-verhoging. Die geval van siviele toerusting benodig oor die algemeen net ‘n afskermingseffektiwiteit van ongeveer 40dB, terwyl die geval van militêre toerusting oor die algemeen ‘n afskermingseffektiwiteit van meer as 60dB vereis.

Materiale met hoë elektriese geleidingsvermoë en magnetiese deurlaatbaarheid kan as afskermmateriale gebruik word. Algemeen gebruikte afskermingsmateriaal is staalplaat, aluminiumplaat, aluminiumfoelie, koperplaat, koperfoelie ensovoorts. Met die strenger elektromagnetiese verenigbaarheidsvereistes vir siviele produkte, het meer en meer vervaardigers die metode gebruik om nikkel of koper op die plastiekkas te plateer om afskerming te verkry.

PCB ontwerp, kontak asseblief 020-89811835

Drie, filter
Filtrering is ‘n tegniek vir die verwerking van elektromagnetiese geraas in die frekwensiedomein, wat ‘n lae impedansiepad vir elektromagnetiese geraas verskaf om die doel te bereik om elektromagnetiese interferensie te onderdruk. Sny die pad af wat die steuring langs die seinlyn of kraglyn voortplant, en die afskerming saam vorm ‘n perfekte steuringsbeskerming. Byvoorbeeld, die kragtoevoerfilter bied ‘n hoë impedansie aan die kragfrekwensie van 50 Hz, maar bied ‘n lae impedansie aan die elektromagnetiese geraasspektrum.

Volgens die verskillende filtervoorwerpe word die filter verdeel in AC-kragfilter, seintransmissielynfilter en ontkoppelfilter. Volgens die frekwensieband van die filter kan die filter in vier tipes filters verdeel word: laagdeurlaat, hoogdeurlaat, banddeurlaat en bandstop.

Hoe om EMC-ontwerp in PCB-bord uit te voer?

Vier, kragtoevoer, aardingstegnologie
Of dit nou inligtingstegnologietoerusting, radio-elektronika en elektriese produkte is, dit moet deur ‘n kragbron aangedryf word. Die kragtoevoer word verdeel in ‘n eksterne kragbron en ‘n interne kragbron. Die kragtoevoer is ‘n tipiese en ernstige bron van elektromagnetiese interferensie. Soos die impak van die kragnetwerk, kan die piekspanning so hoog as kilovolt of meer wees, wat verwoestende skade aan die toerusting of stelsel sal veroorsaak. Daarbenewens is die hoofkraglyn ‘n manier vir ‘n verskeidenheid steuringsseine om die toerusting binne te val. Daarom is die kragtoevoerstelsel, veral die EMC-ontwerp van die skakelkragtoevoer, ‘n belangrike deel van die komponentvlakontwerp. Die maatreëls is gevarieerd, soos die kragtoevoerkabel word direk vanaf die hoofhek van die kragnetwerk getrek, die AC wat vanaf die kragnetwerk getrek word, is gestabiliseer, laagdeurlaatfiltrering, isolasie tussen die kragtransformatorwikkelings, afskerming, stuwingonderdrukking, en oorspanning- en oorstroombeskerming.

Aarding sluit in aarding, seingronding, ensovoorts. Die ontwerp van die aardingsliggaam, die uitleg van die aarddraad en die impedansie van die aarddraad by verskillende frekwensies hou nie net verband met die elektriese veiligheid van die produk of stelsel nie, maar ook met elektromagnetiese versoenbaarheid en die meettegnologie daarvan.

Goeie aarding kan die normale werking van die toerusting of stelsel en persoonlike veiligheid beskerm, en kan verskeie elektromagnetiese steurings en weerligslae uitskakel. Daarom is grondontwerp baie belangrik, maar dit is ook ‘n moeilike onderwerp. Daar is baie soorte gronddrade, insluitend logiese grond, seingrond, skildgrond en beskermende grond. Grondingsmetodes kan ook verdeel word in enkelpunt-aarding, meerpunt-aarding, gemengde gronding en drywende grond. Die ideale aardingsoppervlak moet op nulpotensiaal wees, en daar is geen potensiaalverskil tussen die aardpunte nie. Maar in werklikheid het enige “grond” of gronddraad weerstand. Wanneer ‘n stroom vloei, sal ‘n spanningsval plaasvind, sodat die potensiaal op die gronddraad nie nul is nie, en daar sal ‘n grondspanning tussen die twee aardpunte wees. Wanneer die stroombaan by verskeie punte geaard is en daar seinverbindings is, sal dit ‘n grondlusinterferensiespanning vorm. Daarom is die aardingstegnologie baie besonders, soos seingronding en kragaarding moet geskei word, komplekse stroombane gebruik multipunt-aarding en gemeenskaplike aarding.