В дизайна на ЕМС на PCB, първата грижа е настройката на слоя; Слоевете на платката се състоят от захранване, заземен слой и сигнален слой. При проектирането на продукти с ЕМС, освен избора на компоненти и схемата, добрият дизайн на печатни платки също е много важен фактор.

Ключът към ЕМС дизайна на печатни платки е да се сведе до минимум зоната на обратния поток и да се направи пътят на обратния поток в посоката, която сме проектирали. Дизайнът на слоя е в основата на печатни платки, как да свършите добра работа с дизайна на слоя печатни платки, за да направите ефекта на ЕМС на печатни платки оптимален?

Идеи за дизайн на PCB слой:

Ядрото на планираното и проектиране на ЕМС, ламинирано с печатни платки, е разумно да планира пътя на обратния поток на сигнала, за да се сведе до минимум областта на обратния поток на сигнала от огледалния слой на платката, така че да се елиминира или минимизира магнитния поток.

1. Огледален слой на дъската

Огледалният слой е завършен слой от меден покрит плосък слой (захранващ слой, заземен слой), в непосредствена близост до сигналния слой вътре в печатната платка. Основните функции са следните:

(1) Намалете шума от обратния поток: огледалният слой може да осигури път с нисък импеданс за обратния поток на сигналния слой, особено когато има голям токов поток в системата за разпределение на мощността, ролята на огледалния слой е по -очевидна.

(2) Намаляване на EMI: наличието на огледален слой намалява площта на затворения контур, образуван от сигнала и обратния хладник и намалява EMI;

(3) намаляване на кръстосаните помехи: помогнете за контролиране на проблема с кръстосаните връзки между сигналните линии във високоскоростна цифрова верига, променете височината на сигналната линия от огледалния слой, можете да контролирате кръстосаните връзки между сигналните линии, колкото по-малка е височината, толкова по-малък кръстосаните разговори;

(4) Контрол на импеданса за предотвратяване на отражението на сигнала.

Избор на огледален слой

(1) Както захранването, така и заземяващата равнина могат да се използват като референтна равнина и да имат определен екраниращ ефект върху вътрешното окабеляване;

(2) Относително казано, силовата равнина има висок характерен импеданс и има голяма потенциална разлика с референтното ниво, а високочестотните смущения в силовата плоскост са относително големи;

(3) От гледна точка на екранирането, заземяващата равнина обикновено е заземена и се използва като отправна точка на референтното ниво, а нейният екраниращ ефект е много по -добър от този на силовата равнина;

(4) При избора на референтната равнина, равнината на земята трябва да се предпочита, а равнината на мощност трябва да бъде избрана втора.

Принцип на премахване на магнитния поток:

Според уравненията на Максуел цялото електрическо и магнитно действие между отделни заредени тела или токове се предава през междинната област между тях, независимо дали става въпрос за вакуум или твърдо вещество. В печатни платки потокът винаги се разпространява в преносната линия. Ако rf пътят на обратния поток е успореден на съответния път на сигнала, потокът по пътя на обратния поток е в обратна посока спрямо тази по пътя на сигнала, тогава те се наслагват един върху друг и се получава ефектът от премахването на потока.

Същността на премахването на потока е контролът на пътя на обратния сигнал, както е показано на следната диаграма:

Как да използвате правилото на дясната ръка, за да обясните ефекта на премахване на магнитния поток, когато сигналният слой е в съседство със страта, се обяснява, както следва:

(1) Когато през проводника тече ток, около проводника ще се генерира магнитно поле и посоката на магнитното поле се определя от правилото на дясната ръка.

(2) когато има два близки един до друг и успоредни на проводника, както е показано на фигурата по -долу, един от проводниците на електричество да се източи, другият проводник на електричество да тече, ако електрическият ток тече през проводникът е ток и неговият сигнал за връщане на тока, тогава двете противоположни посоки на тока са равни, така че тяхното магнитно поле е равно, но посоката е обратна,Така те се отменят взаимно.

Пример за дизайн на шестслойна дъска

1. За шестослойни плочи се предпочита схема 3;

Анализ:

(1) Тъй като сигналният слой е в непосредствена близост до референтната равнина на пренасочване, а S1, S2 и S3 са в непосредствена близост до равнината на земята, се постига най -добрият ефект на премахване на магнитния поток. Следователно S2 е предпочитаният маршрутизиращ слой, последван от S3 и S1.

(2) Плоскостта на мощността е в непосредствена близост до равнината GND, разстоянието между равнините е много малко и има най -добрия ефект на премахване на магнитния поток и импеданс на равнината с ниска мощност.

(3) Основното захранване и съответната му подова кърпа са разположени на слой 4 и 5. Когато е зададена дебелина на слоя, разстоянието между S2-P трябва да се увеличи и разстоянието между P-G2 трябва да се намали (разстоянието между слоя G1-S2 трябва съответно да се намали), така че да се намали импедансът на силовата равнина и влиянието на захранването върху S2.

2. Когато цената е висока, може да се приеме схема 1;

Анализ:

(1) Тъй като сигналният слой е в непосредствена близост до референтната равнина на пренасочване и S1 и S2 са в непосредствена близост до равнината на земята, тази структура има най -добрия ефект на премахване на магнитния поток;

(2) Поради лошия ефект на премахване на магнитния поток и импеданса на равнината с висока мощност от равнината на захранване към равнината GND през S3 и S2;

(3) Предпочитан кабелен слой S1 и S2, последван от S3 и S4.

3. За шестослойни плочи, вариант 4

Анализ:

Схема 4 е по -подходяща от схема 3 за локални, малък брой изисквания за сигнал, които могат да осигурят отличен кабелен слой S2.

4. Най -лошият EMC ефект, схема,Анализ:

В тази структура S1 и S2 са съседни, S3 и S4 са съседни, а S3 и S4 не са в непосредствена близост до равнината на земята, така че ефектът на премахване на магнитния поток е слаб.

CЗаключение

Специфични принципи на дизайна на слоя PCB:

(1) Под повърхността на компонента и заваръчната повърхност има пълна заземена равнина (щит);

(2) Опитайте се да избягвате директно съседство на два сигнални слоя;

(3) Всички сигнални слоеве са в непосредствена близост до равнината на земята, доколкото е възможно;

(4) Слоят на окабеляване с високочестотни, високоскоростни, часовникови и други ключови сигнали трябва да има съседна заземяваща равнина.