Dizajn elektromagnetske kompatibilnosti štampane ploče (PCB)

Štampana ploča (PCB) is the support of circuit components and components in electronic products. It provides the electrical connection between circuit components and components. It is the most basic component of various electronic equipment, and its performance is directly related to the quality of electronic equipment. S razvojem informacijskog društva, sve vrste elektroničkih proizvoda često rade zajedno, a smetnje među njima su sve ozbiljnije. Stoga elektromagnetska kompatibilnost postaje ključ za normalan rad elektroničkog sustava. Slično, s razvojem električne tehnologije, gustoća PCB -a postaje sve veća i veća. Kvaliteta dizajna PCB-a ima veliki utjecaj na smetnje i sposobnost zaštite od smetnji kola. Osim izbora komponenti i dizajna kola, dobro ožičenje PCB -a također je vrlo važan faktor u elektromagnetskoj kompatibilnosti za optimalne performanse elektroničkih kola.

ipcb

Since the PCB is an inherent component of the system, enhancing electromagnetic compatibility in the PCB wiring does not incur additional costs to the final product completion. However, in printed circuit board design, product designers often only pay attention to improve density, reduce the occupation of space, simple production, or the pursuit of beautiful, uniform layout, ignoring the impact of circuit layout on electromagnetic compatibility, so that a large number of signals radiation into the space to form harassment. Loše ožičenje PCB -a može uzrokovati više problema s emc -om nego što ih može ukloniti. U mnogim slučajevima čak ni dodavanje filtera i komponenti ne rješava ove probleme. Na kraju je cijela ploča morala biti ponovo povezana. Stoga je razvoj dobrih navika ožičenja PCB-a najisplativiji način za početak.

Treba napomenuti da ne postoje stroga pravila za ožičenje PCB -a i nema posebnih pravila koja pokrivaju sve ožičenje PCB -a. Većina ožičenja PCB-a ograničena je veličinom ploče i brojem slojeva obloženih bakrom. Neke tehnike ožičenja koje se mogu primijeniti na jedan krug, ali ne i na drugi, ovise o iskustvu inženjera ožičenja. Postoje, međutim, neka opća pravila o kojima će biti riječi u nastavku.

Za dobru kvalitetu dizajna. PCB s niskim troškovima trebao bi slijediti sljedeće opće principe:

2. Layout of components on PCB

Prije svega, potrebno je uzeti u obzir da je veličina PCB -a prevelika. Kada je veličina PCB-a prevelika, ispisana linija je duga, impedancija se povećava, sposobnost zaštite od šuma se smanjuje, a troškovi rastu. Premalo, rasipanje topline nije dobro, a susjedne linije su podložne smetnjama. Nakon određivanja veličine PCB -a. Zatim locirajte posebne komponente. Konačno, prema funkcionalnoj jedinici kola, postavljene su sve komponente kola.

A digital circuit in an electronic device. Raspored komponenti analognog kruga i strujnog kola i karakteristike ožičenja su različiti, stvaraju smetnje i metode suzbijanja smetnji su različite. Also high frequency. Zbog različite frekvencije, smetnje niskofrekventnog kola i način suzbijanja smetnji su različiti. Dakle, u rasporedu komponenti, digitalno kolo bi trebalo biti. The analog circuit and the power supply circuit are placed separately to separate the high frequency circuit from the low frequency circuit. If there are conditions, they should be isolated or made into a circuit board separately. Osim toga, pri izgledu treba obratiti posebnu pažnju na jake. Weak signal device distribution and signal transmission direction.

In printed board layout high speed. Za logička kola srednje i male brzine, komponente treba rasporediti na način prikazan na slici 1-1.

Kao i kod drugih logičkih kola, komponente bi trebale biti postavljene što je moguće bliže jedna drugoj kako bi se postigao bolji učinak protiv buke. The position of components on the PRINTED circuit board should take full account of emi. Jedan od principa je da kontakti između komponenti budu što kraći. Što se tiče rasporeda, dio analognog signala, dio digitalnog kruga velike brzine i dio izvora šuma (poput releja, prekidača velike struje itd.) Trebaju biti pravilno odvojeni kako bi se smanjilo povezivanje signala između njih, kao što je prikazano na slici 1 -②.

Clock generator. Crystal oscillator and CPU clock input are prone to noise, to be closer to each other. Noisy devices. Low current circuit. Large current circuits should be kept away from logic circuits as far as possible. It is important to make a separate circuit board if possible.

2.1 The following principles shall be observed when determining the location of special components: (1) Shorten the connection between high-frequency components as far as possible, and try to reduce their distribution parameters and electromagnetic interference between each other. Komponente koje se lako ometaju ne smiju biti previše blizu jedna drugoj, a ulazne i izlazne komponente trebaju biti što dalje.

(2) Može postojati velika razlika u potencijalu između nekih komponenti ili žica, pa je potrebno povećati udaljenost između njih kako bi se izbjegao slučajni kratki spoj uzrokovan pražnjenjem. Komponente s visokim naponom trebaju biti postavljene što je više moguće na mjesta kojima nije lako pristupiti ručno tokom otklanjanja grešaka.

(3) Komponente čija težina prelazi 15g. Treba ga učvrstiti, a zatim zavariti. Oni su veliki i teški. Komponente sa visokom kaloričnom vrijednošću ne treba instalirati na štampanu ploču, već na šasiju cijele mašine, te treba razmotriti problem rasipanja topline. Toplinske elemente treba držati dalje od grijaćih elemenata.

(4) za potenciometar. Podesiva zavojnica induktora. Promenljivi kondenzator. Raspored podesivih komponenti, poput mikroprekidača, trebao bi uzeti u obzir strukturne zahtjeve cijele mašine. Ako stroj za podešavanje treba postaviti na tiskanu ploču iznad, lako se namješta mjesto; Ako se mašina podešava spolja, njen položaj treba prilagoditi položaju dugmeta za podešavanje na ploči šasije.

(5) Položaj koji zauzima rupa za pozicioniranje i držač za pričvršćivanje štampane ploče treba ostaviti sa strane.

2.2 Raspored svih komponenti kola prema funkcionalnim jedinicama kola mora biti u skladu sa sljedećim principima:

(1) Rasporedite položaj svake funkcionalne jedinice prema procesu kola tako da raspored bude pogodan za protok signala i da signal ostane u istom smjeru što je više moguće.

(2) Jezgrenim komponentama svakog funkcionalnog kruga kao središtem, oko njega za izvođenje rasporeda. Komponente trebaju biti ujednačene. I uredno. Kompaktan raspored na PCB -u za smanjenje i skraćivanje kabela i veza između komponenti. (3) Za krugove koji rade na visokim frekvencijama, treba uzeti u obzir raspodijeljene parametre među komponentama. U općim krugovima, komponente bi trebale biti postavljene paralelno što je više moguće. Na ovaj način, ne samo lijepo, već i jednostavno instaliranje zavarivanja, jednostavno za masovnu proizvodnju.

(4) Komponente koje se nalaze na rubu ploče, općenito ne manje od 2 mm od ruba ploče. Najbolji oblik ploče je pravokutnik. Odnos dužine i širine 3: 2 ili 4: 3. Veličina ploče je veća od 200×150 mm. Treba uzeti u obzir mehaničku čvrstoću ploče.

2.3 Opći zahtjevi za izgled komponenti PCB -a:

Elementi kola i putanje signala moraju biti postavljeni kako bi se smanjilo sprezanje neželjenih signala:

(1) Niski elektronički signalni kanal ne smije biti blizu signalnog kanala visokog nivoa i dalekovoda bez filtriranja, uključujući kolo koje može proizvesti prijelazni proces.

(2) Odvojite analogno kolo niskog nivoa od digitalnog kola kako biste izbjegli analogno kolo. Digitalni krug i zajednička petlja napajanja proizvode zajedničku spojnicu impedanse.

(3) visoka. U. Logički krugovi male brzine koriste različita područja na PCB -u.

(4) Dužinu signalnog voda treba minimizirati kada je kolo uređeno

(5) Osigurajte između susjednih ploča. Između susjednih slojeva iste ploče. Nemojte imati predugo paralelne signalne kablove između susjednih kabela na istom sloju.

(6) Filter za elektromagnetske smetnje (EMI) trebao bi biti što je moguće bliže izvoru EMI i smješten na istu ploču.

(7) DC/DC pretvarač. Prekidački elementi i ispravljači trebaju biti postavljeni što je moguće bliže transformatoru kako bi se smanjila duljina njihovih žica

(8) Postavite element za regulaciju napona i kondenzator filtera što je moguće bliže ispravljačkoj diodi.

(9) Štampana ploča je podijeljena prema karakteristikama prebacivanja frekvencije i struje, a element šuma i element bez šuma trebaju biti udaljeniji.

(10) Ožičenje osjetljivo na buku ne smije biti paralelno sa visoko strujnom, velikom brzinom preklopnog voda.