El disseny d’EMC al Placa PCB hauria de formar part del disseny integral de qualsevol dispositiu i sistema electrònic, i és molt més rendible que altres mètodes que intenten que el producte arribi a EMC. La tecnologia clau del disseny de compatibilitat electromagnètica és l’estudi de fonts d’interferència electromagnètica. Controlar l’emissió electromagnètica de fonts d’interferència electromagnètica és una solució permanent. Per controlar l’emissió de fonts d’interferència, a més de reduir el nivell de soroll electromagnètic generat pel mecanisme de fonts d’interferència electromagnètica, cal utilitzar àmpliament les tecnologies de blindatge (inclòs l’aïllament), filtrat i connexió a terra.

Les principals tècniques de disseny d’EMC inclouen mètodes de blindatge electromagnètic, tècniques de filtratge de circuits i s’ha de prestar especial atenció al disseny de la connexió a terra de la superposició de l’element de connexió a terra.

Un, la piràmide de disseny EMC a la placa PCB
La figura 9-4 mostra el mètode recomanat per al millor disseny EMC de dispositius i sistemes. Aquest és un gràfic piramidal.

En primer lloc, la base d’un bon disseny EMC és l’aplicació de bons principis de disseny elèctric i mecànic. Això inclou consideracions de fiabilitat, com ara complir les especificacions de disseny dins de toleràncies acceptables, bons mètodes de muntatge i diverses tècniques de prova en desenvolupament.

En termes generals, els dispositius que condueixen els equips electrònics actuals s’han de muntar a la PCB. Aquests dispositius estan formats per components i circuits que tenen fonts potencials d’interferència i són sensibles a l’energia electromagnètica. Per tant, el disseny EMC de PCB és el següent problema més important en el disseny EMC. Durant el disseny d’EMC s’han de tenir en compte la ubicació dels components actius, l’encaminament de les línies impreses, la concordança de la impedància, el disseny de la presa de terra i el filtratge del circuit. Alguns components de PCB també s’han de protegir.

En tercer lloc, els cables interns s’utilitzen generalment per connectar PCB o altres subcomponents interns. Per tant, el disseny EMC del cable intern, inclòs el mètode d’encaminament i el blindatge, és molt important per a l’EMC global de qualsevol dispositiu determinat.

Com dur a terme el disseny EMC a la placa PCB?

Un cop finalitzat el disseny EMC de la PCB i el disseny del cable intern, s’ha de prestar especial atenció al disseny de blindatge del xassís i als mètodes de processament de tots els buits, perforacions i forats de cable.

Finalment, també s’ha de centrar en la font d’alimentació d’entrada i sortida i altres problemes de filtratge de cables.

2. Blindatge electromagnètic
El blindatge utilitza principalment diversos materials conductors, fabricats en diverses petxines i connectats a la terra per tallar el camí de propagació del soroll electromagnètic format per acoblament electrostàtic, acoblament inductiu o acoblament de camp electromagnètic altern a través de l’espai. L’aïllament utilitza principalment relés, transformadors d’aïllament o aïlladors fotoelèctrics i altres dispositius per tallar el camí de propagació del soroll electromagnètic en forma de conducció es caracteritzen per separar el sistema de terra de les dues parts del circuit i tallar la possibilitat d’acoblament a través impedància.

L’efectivitat del cos de blindatge està representada per l’efectivitat de blindatge (SE) (tal com es mostra a la figura 9-5). L’efectivitat del blindatge es defineix com:

Com dur a terme el disseny EMC a la placa PCB?

La relació entre l’efectivitat del blindatge electromagnètic i l’atenuació de la intensitat del camp es mostra a la Taula 9-1.

Com dur a terme el disseny EMC a la placa PCB?

Com més gran sigui l’efectivitat del blindatge, més difícil serà per a cada augment de 20 dB. El cas d’equips civils generalment només necessita una eficàcia de blindatge d’uns 40 dB, mentre que el cas d’equips militars requereix generalment una efectivitat de blindatge de més de 60 dB.

Com a materials de blindatge es poden utilitzar materials amb alta conductivitat elèctrica i permeabilitat magnètica. Els materials de protecció més utilitzats són la placa d’acer, la placa d’alumini, la làmina d’alumini, la placa de coure, la làmina de coure, etc. Amb els requisits de compatibilitat electromagnètica més estrictes per als productes civils, cada cop més fabricants han adoptat el mètode de revestiment de níquel o coure a la caixa de plàstic per aconseguir la protecció.

Disseny de PCB, poseu-vos en contacte amb el 020-89811835

Tres, filtrant
El filtratge és una tècnica per processar el soroll electromagnètic en el domini de la freqüència, proporcionant un camí de baixa impedància per al soroll electromagnètic per aconseguir el propòsit de suprimir la interferència electromagnètica. Talleu el camí que propaga la interferència al llarg de la línia de senyal o la línia elèctrica, i el blindatge junts constitueix una protecció perfecta contra les interferències. Per exemple, el filtre d’alimentació presenta una alta impedància a la freqüència d’alimentació de 50 Hz, però presenta una baixa impedància a l’espectre de soroll electromagnètic.

Segons els diferents objectes de filtratge, el filtre es divideix en filtre d’alimentació CA, filtre de línia de transmissió de senyal i filtre de desacoblament. Segons la banda de freqüència del filtre, el filtre es pot dividir en quatre tipus de filtres: de pas baix, de pas alt, de pas de banda i de parada de banda.

Com dur a terme el disseny EMC a la placa PCB?

Quatre, font d’alimentació, tecnologia de connexió a terra
Tant si es tracta d’equips de tecnologia de la informació, electrònica de ràdio i productes elèctrics, s’ha d’alimentar amb una font d’alimentació. La font d’alimentació es divideix en una font d’alimentació externa i una font d’alimentació interna. La font d’alimentació és una font típica i greu d’interferències electromagnètiques. Com ara l’impacte de la xarxa elèctrica, la tensió màxima pot ser tan alta com quilovolts o més, cosa que provocarà danys devastadors a l’equip o sistema. A més, la línia elèctrica és una manera d’envair l’equip de diversos senyals d’interferència. Per tant, el sistema d’alimentació, especialment el disseny EMC de la font d’alimentació de commutació, és una part important del disseny a nivell de components. Les mesures són variades, com ara el cable d’alimentació s’extreu directament de la porta principal de la xarxa elèctrica, la CA extreta de la xarxa elèctrica s’estabilitza, el filtratge de pas baix, l’aïllament entre els bobinatges del transformador de potència, el blindatge, la supressió de sobretensions, i protecció contra sobretensió i sobreintensitat.

La connexió a terra inclou la connexió a terra, la connexió a terra del senyal, etc. El disseny del cos de connexió a terra, la disposició del cable de connexió a terra i la impedància del cable de connexió a terra a diverses freqüències no només estan relacionades amb la seguretat elèctrica del producte o sistema, sinó també amb la compatibilitat electromagnètica i la seva tecnologia de mesura.

Una bona connexió a terra pot protegir el funcionament normal de l’equip o sistema i la seguretat personal, i pot eliminar diverses interferències electromagnètiques i llamps. Per tant, el disseny de la terra és molt important, però també és un tema difícil. Hi ha molts tipus de cables de terra, incloent terra lògica, terra de senyal, terra de blindatge i terra de protecció. Els mètodes de connexió a terra també es poden dividir en connexió a terra d’un sol punt, connexió a terra multipunt, connexió a terra mixta i terra flotant. La superfície ideal de connexió a terra hauria d’estar a potencial zero i no hi ha diferència de potencial entre els punts de connexió a terra. Però, de fet, qualsevol “terra” o cable de terra té resistència. Quan flueix un corrent, es produirà una caiguda de tensió, de manera que el potencial del cable de terra no és zero i hi haurà una tensió de terra entre els dos punts de terra. Quan el circuit està connectat a terra en diversos punts i hi ha connexions de senyal, formarà una tensió d’interferència de bucle de terra. Per tant, la tecnologia de connexió a terra és molt particular, com ara la connexió a terra del senyal i la connexió a terra de l’energia, s’han de separar, els circuits complexos utilitzen una presa de terra multipunt i una connexió a terra comuna.