U EMC dizajnu PCB, prva briga je postavljanje sloja; Slojevi ploče sastavljeni su od izvora napajanja, sloja zemlje i signalnog sloja. U EMC dizajnu proizvoda, osim odabira komponenti i dizajna kola, dobar dizajn PCB -a je također vrlo važan faktor.

Ključ EMC dizajna PCB -a je smanjiti područje povratnog toka i učiniti da put povratnog toka teče u smjeru koji smo mi projektirali. Dizajn sloja je osnova PCB -a, kako napraviti dobar posao sa dizajnom sloja PCB -a kako bi EMC učinak PCB -a bio optimalan?

Ideje za dizajn sloja PCB -a:

Srž planiranja i dizajna EMC -a laminiranog PCB -om je razumno planiranje putanje povratnog toka signala kako bi se smanjila površina povratnog toka signala iz sloja zrcala ploče, kako bi se eliminirao ili minimizirao magnetski tok.

1. Sloj preslikavanja ploče

Zrcalni sloj je potpuni sloj ravnog sloja obloženog bakrom (sloj napajanja, sloj uzemljenja) koji se nalazi uz signalni sloj unutar PCB-a. Glavne funkcije su sljedeće:

(1) Smanji šum povratnog toka: zrcalni sloj može pružiti putanju niske impedanse za povratni tok signalnog sloja, posebno kada postoji veliki protok struje u sistemu distribucije energije, uloga zrcalnog sloja je očiglednija.

(2) EMI redukcija: postojanje zrcalnog sloja smanjuje područje zatvorene petlje nastalo signalom i refluksom i smanjuje EMI;

(3) smanjiti preslušavanje: pomoći u kontroli problema s preslušavanjem između signalnih vodova u digitalnom krugu velike brzine, promijeniti visinu signalne linije iz zrcalnog sloja, možete kontrolirati preslušavanje između signalnih vodova, što je manja visina, to je manji preslušavanje;

(4) Kontrola impedanse za sprečavanje refleksije signala.

Izbor zrcalnog sloja

(1) I napajanje i ravnina uzemljenja mogu se koristiti kao referentna ravnina i imati određeni učinak zaštite na unutarnjem ožičenju;

(2) Relativno govoreći, energetski avion ima visoku karakterističnu impedanciju i postoji velika razlika potencijala s referentnim nivoom, a visokofrekventne smetnje na ravnini snage su relativno velike;

(3) Iz perspektive zaštite, ravnina tla je općenito uzemljena i koristi se kao referentna točka referentne razine, a njezin je efekt oklopa daleko bolji od onog u ravnini snage;

(4) Prilikom odabira referentne ravnine, prednost treba imati tlo ravnine, a ravninu snage treba odabrati drugu.

Princip poništavanja magnetnog toka:

Prema Maxwellovim jednadžbama, sve električno i magnetsko djelovanje između zasebnih nabijenih tijela ili struja prenosi se kroz međupodručje između njih, bilo da se radi o vakuumu ili čvrstoj tvari. U PCB -u, fluks se uvijek prenosi u dalekovodu. Ako je RF povratna staza paralelna sa odgovarajućom signalnom stazom, tok na povratnoj putanji je u suprotnom smjeru od one na signalnoj putanji, tada se međusobno postavljaju i postiže se učinak poništavanja fluksa.

Suština poništavanja fluksa je kontrola puta povratnog toka signala, kao što je prikazano na sljedećem dijagramu:

Kako koristiti pravilo desne ruke za objašnjenje efekta poništavanja magnetskog toka kada je signalni sloj u blizini stratuma objašnjeno je kako slijedi:

(1) Kad struja teče kroz žicu, oko žice će se stvoriti magnetsko polje, a smjer magnetskog polja određen je pravilom desne strane.

(2) kada postoje dva jedan blizu drugog i paralelna sa žicom, kao što je prikazano na donjoj slici, jedan od vodiča električne energije će se isprazniti, a drugi vodič električne struje teći, ako električna struja teče kroz žica je strujna i njen signal povratne struje, tada su dva suprotna smjera struje jednaka, pa je njihovo magnetsko polje jednako, ali je smjer suprotan,Pa se poništavaju.

Primjer dizajna ploče sa šest slojeva

1. Za šestoslojne ploče preferira se shema 3;

Analiza:

(1) Budući da je signalni sloj u blizini referentne ravnine reflow -a, a S1, S2 i S3 su u blizini uzemljenja, postiže se najbolji učinak poništavanja magnetskog toka. Stoga je S2 preferirani sloj usmjeravanja, a slijede ga S3 i S1.

(2) Ravan snage je u blizini ravnine GND, udaljenost između ravnina je vrlo mala i ima najbolji učinak poništavanja magnetskog toka i impedanciju ravnine male snage.

(3) Glavno napajanje i odgovarajuća podna tkanina nalaze se u slojevima 4 i 5. Kada se postavi debljina sloja, potrebno je povećati razmak između S2-P i smanjiti razmak između P-G2 (razmak između slojeva G1-S2 treba odgovarajuće smanjiti), kako bi se smanjila impedancija ravnine napajanja i utjecaj napajanja na S2.

2. Kada su troškovi visoki, može se usvojiti šema 1;

Analiza:

(1) Budući da je signalni sloj u blizini referentne ravnine reflow -a, a S1 i S2 uz ravninu tla, ova struktura ima najbolji učinak poništavanja magnetskog toka;

(2) Zbog lošeg efekta poništavanja magnetskog toka i velike impedancije ravnine snage od ravnine napajanja do ravnine GND kroz S3 i S2;

(3) Preferirani sloj ožičenja S1 i S2, zatim S3 i S4.

3. Za šestoslojne ploče, opcija 4

Analiza:

Shema 4 je prikladnija od sheme 3 za lokalne zahtjeve prema malom broju signala, što može pružiti odličan sloj ožičenja S2.

4. Najgori EMC efekat, šema,Analiza:

U ovoj strukturi, S1 i S2 su susjedni, S3 i S4 su susjedni, a S3 i S4 nisu uz ravninu tla, pa je učinak poništavanja magnetskog toka slab.

Cisključivanje

Posebni principi dizajna sloja PCB -a:

(1) Postoji potpuna ravnina uzemljenja (štit) ispod površine komponente i površine za zavarivanje;

(2) Pokušajte izbjeći direktno susjedstvo dva sloja signala;

(3) Svi signalni slojevi su u najvećoj mogućoj mjeri u susjedstvu sa zemljom;

(4) Sloj ožičenja visokih frekvencija, velikih brzina, takta i drugih ključnih signala trebao bi imati susjednu ravninu uzemljenja.