Gawas pa sa pagpili sa mga sangkap ug disenyo sa sirkito, maayo gipatik nga circuit board (PCB) disenyo mao usab ang usa ka importante kaayo nga butang sa electromagnetic compatibility. Ang yawe sa disenyo sa PCB EMC mao ang pagpakunhod sa reflow area kutob sa mahimo ug tugoti ang reflow nga agianan nga modagayday sa direksyon sa disenyo. Ang labing kasagaran nga mga problema sa pagbalik karon gikan sa mga liki sa reference plane, pagbag-o sa reference plane layer, ug ang signal nga nag-agay sa connector. Ang mga jumper capacitor o decoupling capacitor mahimong makasulbad sa pipila ka mga problema, apan ang kinatibuk-ang impedance sa mga capacitor, vias, pads, ug mga wiring kinahanglang tagdon. Kini nga lecture magpaila sa EMC’s PCB design teknolohiya gikan sa tulo ka aspeto: PCB layering estratehiya, layout kahanas ug wiring lagda.

PCB layering nga estratehiya

Ang gibag-on, pinaagi sa proseso ug ang gidaghanon sa mga lut-od sa disenyo sa circuit board dili ang yawe sa pagsulbad sa problema. Ang maayo nga layered stacking mao ang pagsiguro sa bypass ug decoupling sa power bus ug mamenosan ang transient voltage sa power layer o ground layer. Ang yawe sa pagpanalipod sa electromagnetic field sa signal ug power supply. Gikan sa panglantaw sa signal traces, ang usa ka maayo nga layering nga estratehiya kinahanglan nga ibutang ang tanan nga signal traces sa usa o pipila ka mga lut-od, ug kini nga mga sapaw sunod sa gahum layer o yuta layer. Alang sa suplay sa kuryente, ang usa ka maayo nga estratehiya sa layering kinahanglan nga ang layer sa kuryente kasikbit sa layer sa yuta, ug ang distansya tali sa layer sa kuryente ug ang layer sa yuta gamay ra kutob sa mahimo. Mao kini ang gitawag nato nga “layering” nga estratehiya. Sa ubos kita espesipikong maghisgot bahin sa maayo kaayong PCB layering nga estratehiya. 1. Ang projection plane sa wiring layer kinahanglan naa sa reflow plane layer area niini. Kung ang layer sa mga kable wala sa projection area sa reflow plane layer, adunay mga linya sa signal sa gawas sa projection area sa panahon sa mga wiring, nga maoy hinungdan sa problema sa “edge radiation”, ug mahimo usab nga modaghan ang signal loop area. , nga miresulta sa dugang nga differential mode radiation . 2. Sulayi nga likayan ang pag-set up sa kasikbit nga mga wiring layer. Tungod kay ang parallel signal traces sa kasikbit nga mga wiring layers mahimong hinungdan sa signal crosstalk, kung imposible nga malikayan ang kasikbit nga wiring layers, ang layer spacing tali sa duha ka wiring layers kinahanglan nga dugangan sa tukmang paagi, ug ang layer spacing tali sa wiring layer ug ang signal circuit niini. maminusan. 3. Ang kasikbit nga mga lut-od sa eroplano kinahanglang maglikay sa pagsapaw sa ilang mga projection planes. Tungod kay kung ang mga projection magsapaw, ang coupling capacitance sa taliwala sa mga layer magpahinabo sa kasaba sa taliwala sa mga layer nga mag-uban sa usag usa.

Multilayer nga disenyo sa board

Kung ang frequency sa orasan molapas sa 5MHz, o ang oras sa pagtaas sa signal dili mubu sa 5ns, aron makontrol nga maayo ang lugar sa signal loop, gikinahanglan ang usa ka disenyo sa multilayer board. Ang mosunod nga mga prinsipyo kinahanglang hatagan ug pagtagad sa dihang magdisenyo ug multilayer boards: 1. Ang yawe nga wiring layer (ang layer diin ang linya sa orasan, linya sa bus, linya sa signal sa interface, linya sa frequency sa radyo, linya sa pag-reset sa signal, linya sa pagpili sa chip sa signal ug lain-laing signal sa pagkontrol. mga linya nahimutang) kinahanglan nga kasikbit sa kompleto nga eroplano sa yuta, labing maayo sa taliwala sa duha ka mga eroplano sa yuta, sama sa Gipakita sa Figure 1. Ang mga yawe nga linya sa signal sa kasagaran kusog nga radiation o labi ka sensitibo nga mga linya sa signal. Ang mga kable nga duol sa eroplano sa yuta makapakunhod sa lugar sa signal loop, makapakunhod sa intensity sa radiation o makapauswag sa abilidad sa anti-interference.

Figure 1 Ang yawe nga wiring layer anaa sa taliwala sa duha ka mga eroplano sa yuta

2. Ang power plane kinahanglang i-retract sa kasikbit nga ground plane niini (girekomendar nga kantidad 5H～20H). Ang pagbawi sa power plane nga may kalabotan sa pagbalik niini nga eroplano sa yuta epektibo nga makapugong sa problema sa “edge radiation”.

Dugang pa, ang nag-unang working power plane sa board (ang labing kaylap nga gigamit nga power plane) kinahanglan nga duol sa iyang ground plane aron epektibong makunhuran ang loop area sa power supply current, sama sa gipakita sa Figure 3.

Figure 3 Ang power plane kinahanglan nga duol sa iyang ground plane

3. Kung walay linya sa signal ≥50MHz sa TOP ug BOTTOM layers sa board. Kon mao, labing maayo nga maglakaw sa high-frequency signal tali sa duha ka layer sa eroplano aron masumpo ang radiation niini ngadto sa kawanangan.

Single-layer board ug double-layer board design

Alang sa disenyo sa single-layer ug double-layer nga mga tabla, ang disenyo sa yawe nga mga linya sa signal ug mga linya sa kuryente kinahanglan nga hatagan ug pagtagad. Kinahanglan adunay usa ka ground wire sunod ug parallel sa power trace aron makunhuran ang lugar sa power current loop. Ang “Guide Ground Line” kinahanglan ibutang sa duha ka kilid sa key signal line sa single-layer board, sama sa gipakita sa Figure 4. Ang key signal line projection plane sa double-layer board kinahanglan adunay dako nga lugar sa yuta , o parehas nga pamaagi sama sa single-layer board, pagdesinyo sa “Guide Ground Line”, ingon sa gipakita sa Figure 5. Ang “guard ground wire” sa duha ka kilid sa key signal line makapakunhod sa signal loop area sa usa ka bahin, ug pugngan usab ang crosstalk tali sa linya sa signal ug uban pang linya sa signal.

Sa kinatibuk-an, ang layering sa PCB board mahimong gidisenyo sumala sa mosunod nga lamesa.

Mga kahanas sa layout sa PCB

Kung nagdesinyo sa layout sa PCB, hingpit nga sundon ang prinsipyo sa disenyo sa pagbutang sa usa ka tul-id nga linya sa direksyon sa agianan sa signal, ug paningkamuti nga likayan ang pag-loop balik-balik, ingon sa gipakita sa Figure 6. Kini makalikay sa direktang pagdugtong sa signal ug makaapekto sa kalidad sa signal. Dugang pa, aron malikayan ang us aka interference ug pagdugtong tali sa mga sirkito ug mga sangkap sa elektroniko, ang pagbutang sa mga sirkito ug ang layout sa mga sangkap kinahanglan sundon ang mga musunud nga prinsipyo:

1. Kung ang usa ka “limpyo nga yuta” nga interface gidisenyo sa pisara, ang pagsala ug pag-inusara nga mga sangkap kinahanglan ibutang sa isolation band tali sa “limpyo nga yuta” ug sa nagtrabaho nga yuta. Kini makapugong sa pagsala o pag-inusara nga mga himan gikan sa pagdugtong sa usag usa pinaagi sa planar layer, nga makapahuyang sa epekto. Dugang pa, sa “limpyo nga yuta”, gawas sa pagsala ug proteksyon nga mga himan, walay laing mga himan nga mahimong ibutang. 2. Sa diha nga ang daghang module circuits ibutang sa samang PCB, digital circuits ug analog circuits, ug high-speed ug low-speed circuits kinahanglan ibutang nga gilain aron malikayan ang mutual interference tali sa digital circuits, analog circuits, high-speed circuits, ug ubos nga tulin nga mga sirkito. Dugang pa, kung ang high, medium, ug low-speed nga mga sirkito anaa sa circuit board sa samang higayon, aron mapugngan ang high-frequency nga kasaba sa sirkito gikan sa pagsidlak sa gawas pinaagi sa interface.

3. Ang filter nga sirkito sa power input port sa circuit board kinahanglang ibutang duol sa interface aron mapugngan ang sirkito nga nasala gikan sa pagkadugtong pag-usab.

Figure 8 Ang filter circuit sa power input port kinahanglang ibutang duol sa interface

4. Ang pagsala, pagpanalipod ug pag-inusara nga mga sangkap sa interface circuit gibutang duol sa interface, sama sa gipakita sa Figure 9, nga epektibo nga makab-ot ang mga epekto sa proteksyon, pagsala ug pag-inusara. Kung adunay usa ka filter ug usa ka circuit sa proteksyon sa interface, ang prinsipyo sa una nga proteksyon ug dayon ang pagsala kinahanglan sundon. Tungod kay ang proteksyon nga sirkito gigamit alang sa gawas nga overvoltage ug overcurrent nga pagsumpo, kung ang proteksyon nga sirkito ibutang human sa filter nga sirkito, ang filter nga sirkito madaot sa overvoltage ug overcurrent. Dugang pa, tungod kay ang input ug output nga mga linya sa sirkito makapahuyang sa pagsala, pag-inusara o proteksyon nga epekto sa diha nga sila giubanan sa usag usa, siguroha nga ang input ug output nga mga linya sa filter circuit (filter), isolation ug protection circuit dili. magtiayon sa usag usa sa panahon sa layout.

5. Ang sensitibo nga mga sirkito o mga himan (sama sa pag-reset sa mga sirkito, ug uban pa) kinahanglan nga labing menos 1000 mil ang gilay-on gikan sa matag ngilit sa pisara, ilabi na sa ngilit sa interface sa board.

6. Energy storage ug high-frequency filter capacitors kinahanglan ibutang duol sa unit circuits o device nga adunay dagkong kausaban sa kasamtangan (sama sa input ug output terminals sa power module, fans, ug relays) aron makunhuran ang loop area sa dako nga kasamtangan nga loop.

7. Ang mga sangkap sa salaan kinahanglan ibutang sa kilid aron mapugngan ang nasala nga sirkito nga dili na makabalda pag-usab.

8. Hupti ang lig-on nga mga himan sa radyasyon sama sa mga kristal, mga kristal nga oscillator, mga relay, ug mga switch sa suplay sa kuryente labing menos 1000 mil ang gilay-on gikan sa mga konektor sa interface sa board. Niining paagiha, ang interference mahimong direktang ma-radiated o ang kasamtangan mahimong iupod sa outgoing cable aron modan-ag sa gawas.

Mga lagda sa mga kable sa PCB

Gawas pa sa pagpili sa mga sangkap ug disenyo sa sirkito, ang maayo nga giimprinta nga circuit board (PCB) nga mga kable usa usab ka hinungdanon nga hinungdan sa pagkaangay sa electromagnetic. Tungod kay ang PCB usa ka kinaiyanhon nga sangkap sa sistema, ang pagpaayo sa electromagnetic compatibility sa mga wiring sa PCB dili magdala og dugang nga gasto sa katapusan nga pagkompleto sa produkto. Kinahanglan nga hinumdoman ni bisan kinsa nga ang dili maayo nga layout sa PCB mahimong hinungdan sa daghang mga problema sa pagpahiangay sa electromagnetic, imbes nga wagtangon kini. Sa daghang mga kaso, bisan ang pagdugang sa mga pagsala ug mga sangkap dili makasulbad niini nga mga problema. Sa katapusan, ang tibuuk nga board kinahanglan nga i-rewired. Busa, kini mao ang labing gasto-epektibo nga paagi sa pagpalambo sa maayo nga PCB wiring batasan sa sinugdanan. Ang mosunod magpaila sa pipila ka kinatibuk-ang mga lagda sa PCB wiring ug ang mga estratehiya sa disenyo sa mga linya sa kuryente, mga linya sa yuta ug mga linya sa signal. Sa katapusan, sumala sa kini nga mga lagda, ang mga lakang sa pagpaayo gisugyot alang sa kasagaran nga giimprinta nga circuit board nga sirkito sa air conditioner. 1. Wiring separation Ang function sa wiring separation mao ang pagpamenos sa crosstalk ug noise coupling tali sa kasikbit nga mga sirkito sa samang layer sa PCB. Ang espesipikasyon sa 3W nag-ingon nga ang tanan nga mga signal (orasan, video, audio, pag-reset, ug uban pa) kinahanglan nga ihimulag gikan sa linya ngadto sa linya, ngilit ngadto sa ngilit, ingon sa gipakita sa Figure 10. Aron sa dugang nga pagkunhod sa magnetic coupling, ang reference ground kay gibutang duol sa yawe nga signal aron ihimulag ang kasaba sa pagdugtong nga namugna sa ubang mga linya sa signal.

2. Proteksyon ug shunt line setting Ang shunt ug protection line usa ka epektibo kaayo nga pamaagi sa paglain ug pagpanalipod sa mga yawe nga signal, sama sa system clock signal sa saba nga palibot. Sa Figure 21, ang parallel o protection circuit sa PCB gibutang subay sa circuit sa key signal. Ang proteksyon nga sirkito dili lamang nag-inusara sa coupling magnetic flux nga namugna sa ubang mga linya sa signal, apan nag-isolate usab sa mga yawe nga signal gikan sa pagdugtong sa ubang mga linya sa signal. Ang kalainan tali sa linya sa shunt ug sa linya sa panalipod mao nga ang linya sa shunt dili kinahanglan nga tapuson (konektado sa yuta), apan ang duha ka tumoy sa linya sa pagpanalipod kinahanglan nga konektado sa yuta. Aron madugangan ang pagkunhod sa pagkabit, ang proteksyon nga sirkito sa multilayer PCB mahimong idugang sa usa ka agianan sa yuta sa matag ubang bahin.

3. Ang disenyo sa linya sa kuryente gibase sa gidak-on sa giimprinta nga circuit board nga kasamtangan, ug ang gilapdon sa linya sa kuryente ingon ka baga kutob sa mahimo aron makunhuran ang resistensya sa loop. Sa parehas nga oras, himua ang direksyon sa linya sa kuryente ug linya sa yuta nga nahiuyon sa direksyon sa pagpadala sa datos, nga makatabang sa pagpauswag sa abilidad sa anti-saba. Sa usa o doble nga panel, kung ang linya sa kuryente taas kaayo, ang usa ka decoupling capacitor kinahanglan idugang sa yuta matag 3000 mil, ug ang kantidad sa kapasitor mao ang 10uF + 1000pF.

Disenyo sa ground wire

Ang mga prinsipyo sa laraw sa ground wire mao ang:

(1) Ang digital nga yuta gibulag gikan sa analog nga yuta. Kung adunay parehas nga logic circuit ug linear circuit sa circuit board, kinahanglan nga ibulag sila kutob sa mahimo. Ang yuta sa low-frequency nga sirkito kinahanglan nga grounded sa parallel sa usa ka punto kutob sa mahimo. Sa diha nga ang aktuwal nga mga wiring lisud, kini mahimong partially konektado sa sunod-sunod nga ug unya grounded sa parallel. Ang high-frequency circuit kinahanglan nga grounded sa daghang mga punto sa serye, ang ground wire kinahanglan nga mubo ug giabangan, ug ang grid-sama sa dako nga lugar nga ground foil kinahanglan gamiton sa palibot sa high-frequency component kutob sa mahimo.

(2) Ang grounding wire kinahanglan nga ingon ka baga kutob sa mahimo. Kung ang wire sa yuta naggamit sa usa ka hugot nga linya, ang potensyal sa yuta mausab sa pagbag-o sa kasamtangan, nga makapamenos sa anti-noise performance. Busa, ang wire sa yuta kinahanglan nga mabaga aron kini makaagi sa tulo ka beses sa gitugotan nga sulud sa giimprinta nga tabla. Kung mahimo, ang grounding wire kinahanglan nga 2 ~ 3mm o labaw pa.

(3) Ang ground wire nagporma og closed loop. Alang sa giimprinta nga mga tabla nga gilangkuban lamang sa mga digital nga sirkito, kadaghanan sa ilang mga grounding circuits gihan-ay sa mga galong aron mapalambo ang resistensya sa kasaba.

Disenyo sa linya sa signal

Alang sa yawe nga mga linya sa signal, kung ang board adunay internal nga signal wiring layer, ang yawe nga mga linya sa signal sama sa mga orasan kinahanglan ibutang sa sulod nga layer, ug ang prayoridad gihatag sa gusto nga wiring layer. Dugang pa, ang mga yawe nga linya sa signal dili kinahanglan nga i-ruta sa partition area, lakip ang mga reference nga mga gaps sa eroplano nga gipahinabo sa vias ug pads, kung dili kini mosangpot sa pagtaas sa lugar sa signal loop. Ug ang yawe nga linya sa signal kinahanglan nga labaw pa sa 3H gikan sa ngilit sa reference plane (H ang gitas-on sa linya gikan sa reference plane) aron sumpuon ang epekto sa radiation sa ngilit. Para sa mga linya sa orasan, mga linya sa bus, mga linya sa frequency sa radyo ug uban pang mga lig-on nga linya sa signal sa radiation ug pag-reset sa mga linya sa signal, pagpili sa mga linya sa signal sa chip, mga signal sa pagkontrol sa sistema ug uban pang mga sensitibo nga linya sa signal, ipahilayo kini sa interface ug mga linya sa signal sa paggawas. Gipugngan niini ang pagpanghilabot sa lig-on nga nagdan-ag nga linya sa signal gikan sa pagdugtong ngadto sa paggawas nga linya sa signal ug nagdan-ag sa gawas; ug likayan usab ang eksternal nga interference nga gidala sa interface outgoing signal line gikan sa pagdugtong ngadto sa sensitibong signal line, hinungdan sa sayop nga operasyon sa sistema. Ang magkalainlain nga mga linya sa signal kinahanglan nga naa sa parehas nga layer, parehas nga gitas-on, ug managsama nga dagan, nga gipadayon nga makanunayon ang impedance, ug kinahanglan nga wala’y lain nga mga kable sa taliwala sa mga linya sa kalainan. Tungod kay ang komon nga mode impedance sa differential line pares gisiguro nga managsama, ang iyang anti-interference nga abilidad mahimong mapalambo. Sumala sa mga lagda sa mga kable sa ibabaw, ang kasagaran nga giimprinta nga circuit board circuit sa air conditioner gipauswag ug na-optimize.