ЕМС дизайнът в PCB борда трябва да бъде част от цялостния дизайн на всяко електронно устройство и система и е много по-рентабилен от други методи, които се опитват да накарат продукта да достигне до ЕМС. Ключовата технология за проектиране на електромагнитна съвместимост е изследването на източниците на електромагнитни смущения. Контролирането на електромагнитното излъчване от източници на електромагнитни смущения е постоянно решение. За да се контролира излъчването на източници на смущения, в допълнение към намаляването на нивото на електромагнитния шум, генериран от механизма на източниците на електромагнитни смущения, трябва широко да се използват технологии за екраниране (включително изолация), филтриране и заземяване.

Основните техники за проектиране на ЕМС включват методи за електромагнитно екраниране, техники за филтриране на веригата и трябва да се обърне специално внимание на дизайна на заземяването на припокриването на заземяващия елемент.

Първо, пирамидата на дизайна на ЕМС в платката на печатната платка
Фигура 9-4 показва препоръчания метод за най-добър дизайн на ЕМС на устройства и системи. Това е пирамидална графика.

На първо място, основата на добрия EMC дизайн е прилагането на добрите принципи на електрическо и механично проектиране. Това включва съображения за надеждност, като спазване на спецификациите на дизайна в рамките на приемливи толеранси, добри методи за сглобяване и различни техники за тестване в процес на разработка.

Най-общо казано, устройствата, които управляват днешното електронно оборудване, трябва да бъдат монтирани на печатната платка. Тези устройства са съставени от компоненти и вериги, които имат потенциални източници на смущения и са чувствителни към електромагнитна енергия. Следователно, ЕМС дизайнът на печатни платки е следващият най-важен въпрос в дизайна на ЕМС. Разположението на активните компоненти, маршрутизирането на печатните линии, съвпадението на импеданса, проектирането на заземяването и филтрирането на веригата трябва да се вземат предвид при проектирането на ЕМС. Някои PCB компоненти също трябва да бъдат екранирани.

Трето, вътрешните кабели обикновено се използват за свързване на печатни платки или други вътрешни подкомпоненти. Следователно, дизайнът на ЕМС на вътрешния кабел, включително метода на маршрутизиране и екранирането, е много важен за цялостната ЕМС на всяко дадено устройство.

Как да извършим EMC дизайн в платка?

След завършване на EMC дизайна на печатната платка и дизайна на вътрешния кабел, трябва да се обърне специално внимание на дизайна на екранирането на шасито и методите за обработка на всички пролуки, перфорации и проходни отвори на кабела.

И накрая, трябва също да се съсредоточите върху входното и изходното захранване и други проблеми с филтрирането на кабела.

2. Електромагнитна екранировка
Екранирането използва главно различни проводими материали, произведени в различни обвивки и свързани със земята, за да прекъсне пътя на разпространение на електромагнитния шум, образуван от електростатично свързване, индуктивно свързване или променливо свързване на електромагнитно поле през пространството. Изолацията използва главно релета, изолационни трансформатори или фотоелектрични изолатори и други устройства за прекъсване на пътя на разпространение на електромагнитния шум под формата на проводимост, характеризиращи се с разделяне на заземителната система на двете части на веригата и прекъсване на възможността за свързване през импеданс.

Ефективността на екраниращото тяло е представена от екраниращата ефективност (SE) (както е показано на Фигура 9-5). Ефективността на екранирането се определя като:

Как да извършим EMC дизайн в платка?

Връзката между ефективността на електромагнитното екраниране и затихването на силата на полето е изброена в Таблица 9-1.

Как да извършим EMC дизайн в платка?

Колкото по-висока е ефективността на екранирането, толкова по-трудно е за всяко увеличение от 20 dB. Случаят на гражданско оборудване обикновено се нуждае само от ефективност на екраниране от около 40 dB, докато случаят на военно оборудване обикновено изисква ефективност на екраниране от повече от 60 dB.

Като екраниращи материали могат да се използват материали с висока електрическа проводимост и магнитна пропускливост. Често използваните екраниращи материали са стоманена плоча, алуминиева плоча, алуминиево фолио, медна плоча, медно фолио и така нататък. С по-строгите изисквания за електромагнитна съвместимост за граждански продукти, все повече и повече производители са възприели метода за нанасяне на никел или мед върху пластмасовия корпус, за да постигнат екраниране.

Дизайн на печатни платки, моля свържете се с 020-89811835

Три, филтриране
Филтрирането е техника за обработка на електромагнитния шум в честотната област, осигуряваща път с нисък импеданс за електромагнитния шум за постигане на целта за потискане на електромагнитните смущения. Отрежете пътя, по който смущенията се разпространяват по линията на сигнала или електропровода, и екранирането заедно представлява перфектна защита от смущения. Например, филтърът за захранване има висок импеданс към честотата на мощността от 50 Hz, но представя нисък импеданс към спектъра на електромагнитния шум.

Според различните филтриращи обекти филтърът е разделен на филтър за захранване на променлив ток, филтър за линия за предаване на сигнали и филтър за разделяне. Според честотната лента на филтъра, филтърът може да бъде разделен на четири типа филтри: нискочестотен, високочестотен, лентов и спирателен.

Как да извършим EMC дизайн в платка?

Четвърто, захранване, технология за заземяване
Независимо дали става дума за оборудване за информационни технологии, радиоелектроника и електрически продукти, то трябва да се захранва от източник на захранване. Захранването е разделено на външно захранване и вътрешно захранване. Захранването е типичен и сериозен източник на електромагнитни смущения. Като например въздействието на електрическата мрежа, пиковото напрежение може да достигне киловолта или повече, което ще причини опустошителни щети на оборудването или системата. В допълнение, мрежовият електропровод е начин за различни сигнали за смущения да нахлуят в оборудването. Следователно, системата за захранване, особено EMC дизайна на импулсното захранване, е важна част от дизайна на ниво компонент. Мерките са различни, като захранващият кабел е директно изтеглен от главния вход на електрическата мрежа, AC, изтеглен от електрическата мрежа, е стабилизиран, нискочестотно филтриране, изолация между намотките на силовия трансформатор, екраниране, потискане на пренапрежения, и защита от пренапрежение и свръхток.

Заземяването включва заземяване, сигнално заземяване и т.н. Дизайнът на заземяващото тяло, разположението на заземяващия проводник и импедансът на заземяващия проводник при различни честоти са свързани не само с електрическата безопасност на продукта или системата, но и с електромагнитната съвместимост и технологията за измерване.

Доброто заземяване може да защити нормалната работа на оборудването или системата и личната безопасност и може да елиминира различни електромагнитни смущения и удари от мълнии. Следователно дизайнът на заземяването е много важен, но също така е трудна тема. Има много видове заземителни проводници, включително логическо заземяване, сигнално заземяване, екраниращо заземяване и защитно заземяване. Методите за заземяване също могат да бъдат разделени на едноточково заземяване, многоточково заземяване, смесено заземяване и плаващо заземяване. Идеалната повърхност за заземяване трябва да е с нулев потенциал и няма потенциална разлика между точките за заземяване. Но всъщност всеки „земен“ или заземяващ проводник има съпротивление. При протичане на ток ще възникне спад на напрежението, така че потенциалът на заземяващия проводник да не е равен на нула и ще има напрежение на земята между двете заземяващи точки. Когато веригата е заземена в множество точки и има сигнални връзки, тя ще образува напрежение на смущения в заземяващата верига. Следователно технологията за заземяване е много специфична, като сигналното заземяване и заземяването на захранването трябва да бъдат разделени, сложните вериги използват многоточково заземяване и общо заземяване.