In Tthe EMC ontwerp van PCB, die eerste bekommernis is die laaginstelling; Die lae van die bord bestaan ​​uit kragtoevoer, grondlaag en seinlaag. In EMC -ontwerp van produkte, behalwe die keuse van komponente en stroombaanontwerp, is goeie PCB -ontwerp ook ‘n baie belangrike faktor.

The key to the EMC design of PCB is to minimize the backflow area and make the backflow path flow in the direction we designed. Die laagontwerp is die basis van PCB, hoe kan ek die PCB -laagontwerp goed doen om die EMC -effek van PCB optimaal te maak?

I. Ontwerp idees van PCB -laag

The core of PCB laminated EMC planning and design is to reasonably plan signal backflow path to minimize the backflow area of signal from the board mirror layer, so as to eliminate or minimize magnetic flux.

Spieëllaag met enkelbord

Die spieëllaag is ‘n volledige laag koperbedekte vlak laag (kragtoevoerlaag, grondlaag) aangrensend aan die seinlaag in die PCB. Die belangrikste funksies is soos volg:

(1) Verminder terugvloei -geraas: die spieëllaag kan ‘n lae impedansie -pad bied vir die terugvloei van die seinlaag, veral as daar ‘n groot stroomvloei in die kragverspreidingstelsel is, is die rol van die spieëllaag duideliker.

(2) EMI -vermindering: die bestaan ​​van die spieëllaag verminder die oppervlakte van die geslote lus wat gevorm word deur die sein en terugvloei en verminder EMI;

(3) verminder kruisspraak: help om die kruisprobleem tussen seinlyne in ‘n hoëspoed digitale stroombaan te beheer, verander die hoogte van die seinlyn van die spieëllaag; u kan die kruisgang tussen seinlyne beheer, hoe kleiner die hoogte, hoe kleiner die kruising;

(4) Impedansiebeheer om seinweerkaatsing te voorkom.

Keuse van spieëllaag

(1) Sowel die kragtoevoer as die grondvlak kan as verwysingsvlak gebruik word en ‘n sekere afskermingseffek op die interne bedrading hê;

(2) Relatively speaking, the power plane has a high characteristic impedance, and there is a large potential difference with the reference level, and the high-frequency interference on the power plane is relatively large;

(3) From the perspective of shielding, the ground plane is generally grounded and used as the reference point of the reference level, and its shielding effect is far better than that of the power plane;

(4) By die keuse van die verwysingsvlak moet die grondvlak die voorkeur geniet, en die kragvlak moet tweede gekies word

Two, magnetic flux cancellation principle

Volgens Maxwell se vergelykings word alle elektriese en magnetiese werking tussen afsonderlike gelaaide liggame of strome deur die tussengebied tussen hulle oorgedra, of dit nou ‘n vakuum of vaste stof is. In a PCB, the flux is always propagated in the transmission line. If the rf backflow path is parallel to the corresponding signal path, the flux on the backflow path is in the opposite direction to that on the signal path, then they are superimposed on each other, and the effect of flux cancellation is obtained.

Die aard van die kansellasie van magnetiese vloed

Die essensie van vloei -kansellasie is die beheer van die terugvloei van die sein, soos in die volgende diagram getoon:

The right hand rule explains the magnetic flux cancellation effect

How to use the right hand rule to explain the magnetic flux cancellation effect when the signal layer is adjacent to the stratum is explained as follows:

(1) As ‘n stroom deur die draad vloei, sal ‘n magnetiese veld rondom die draad gegenereer word, en die rigting van die magnetiese veld word bepaal deur die regterreël.

(2) as daar twee naby mekaar en parallel met die draad is, soos in die onderstaande figuur getoon, moet een van die geleiers van elektrisiteit uitloop, die ander ‘n geleier van elektrisiteit om te vloei as die elektriese stroom deur die draad is stroom en sy terugstroming sein, dan is die twee teenoorgestelde rigting van die stroom gelyk, sodat hul magnetiese veld gelyk is, maar die rigting is teenoorgesteld,So kanselleer hulle mekaar.

Vyf, ses bordontwerpvoorbeelde

Vir ses lae word plan 3 verkies

analise:

(1) Aangesien die seinlaag aangrensend aan die terugvloei -verwysingsvlak is en S1, S2 en S3 aangrensend aan die grondvlak is, word die beste magnetiese vloed -kansellasie -effek verkry. Daarom is S2 die voorkeurrouteringslaag, gevolg deur S3 en S1.

(2) Die kragvlak is aangrensend aan die GND -vlak, die afstand tussen die vliegtuie is baie klein, en dit het die beste magnetiese vloei -kansellasie -effek en ‘n lae kragvlakimpedansie.

(3) Die hoofkragtoevoer en die ooreenstemmende vloerlap is op laag 4 en 5. As laagdikte bepaal is, moet die spasiëring tussen S2-P vergroot word en die spasiëring tussen P-G2 verminder word (die spasiëring tussen laag G1-S2 moet dienooreenkomstig verminder word) om die impedansie van die kragvlak en die invloed van die kragtoevoer op S2 te verminder.

Vir ses lae, opsie 4

analise:

Skema 4 is meer geskik as skema 3 vir plaaslike, klein aantal seinvereistes, wat ‘n uitstekende bedradinglaag S2 kan bied.

Die ergste EMC -effek, plan 2

Ontleding: In hierdie struktuur is S1 en S2 aangrensend, S3 en S4 aangrensend, en S3 en S4 is nie aangrensend aan die grondvlak nie, dus is die magnetiese vloed -kansellasie -effek swak.

gevolgtrekking

Specific principles of PCB layer design:

(1) There is a complete ground plane (shield) below the component surface and welding surface;

(2) Probeer om die direkte aansluiting van twee seinlae te vermy;

(3) alle seinlae is sover moontlik aangrensend aan die grondvlak;

(4) Bedradingslaag van hoë frekwensie, hoë spoed, klok en ander sleutel seine moet ‘n aangrensende grondvlak hê.