U disignu EMC in u Cunsigliu PCB duveria esse una parte di u disignu cumpletu di qualsiasi apparatu elettronicu è sistema, è hè assai più prezzu di l’altri metudi chì pruvate à fà u pruduttu ghjunghje à EMC. A tecnulugia chjave di u disignu di cumpatibilità elettromagnetica hè u studiu di fonti di interferenza elettromagnetica. U cuntrollu di l’emissione elettromagnetica da fonti di interferenza elettromagnetica hè una suluzione permanente. Per cuntrullà l’emissioni di fonti d’interferenza, in più di riduce u livellu di u sonu elettromagneticu generatu da u mecanismu di e fonti d’interferenza elettromagnetica, i tecnulugii di schermatura (cumpresu l’isolamentu), di filtrazione è di messa in terra anu da esse largamente utilizati.

I principali tecnichi di cuncepimentu EMC includenu metudi di schermatura elettromagnetica, tecniche di filtrazione di circuiti, è una attenzione speciale deve esse pagata à u disignu di a terra di l’elementu di terra.

Unu, a piramide di cuncepimentu EMC in a scheda PCB
A Figura 9-4 mostra u metudu cunsigliatu per u megliu disignu EMC di i dispositi è sistemi. Questu hè un graficu piramidale.

Prima di tuttu, u fundamentu di un bonu disignu EMC hè l’applicazione di i boni principii di cuncepimentu elettricu è meccanicu. Questu include considerazioni di affidabilità, cum’è risponde à e specificazioni di cuncepimentu in tolleranze accettabili, boni metudi di assemblea è diverse tecniche di prova in sviluppu.

In generale, i dispositi chì guidanu l’equipaggiu elettronicu di l’oghje anu da esse muntati nantu à u PCB. Sti dispusitivi sò cumposti di cumpunenti è circuiti chì anu putenziale fonti d’interferenza è sò sensittivi à l’energia elettromagnetica. Dunque, u disignu EMC di PCB hè u prossimu prublema più impurtante in u disignu EMC. U locu di cumpunenti attivi, u routing di e linee stampate, l’abbinamentu di l’impedenza, u disignu di a terra, è u filtru di u circuitu deve esse cunsideratu durante u disignu EMC. Certi cumpunenti di PCB anu ancu esse schermati.

Terzu, i cavi internu sò generalmente usati per cunnette PCB o altri sub-cumpunenti interni. Dunque, u disignu EMC di u cable internu, cumpresu u metudu di routing è a schermatura, hè assai impurtante per l’EMC generale di qualsiasi dispositivu.

Cumu realizà u disignu EMC in a scheda PCB?

Dopu chì u disignu EMC di u PCB è u disignu di u cable internu sò finiti, una attenzione particulari deve esse pagata à u disignu di schermatura di u chassis è i metudi di trasfurmazioni di tutti i spazii, perforazioni è cavi attraversu i buchi.

Infine, deve ancu fucalizza nantu à l’alimentazione di ingressu è di output è altri prublemi di filtru di cable.

2. Scudo elettromagneticu
A schermatura usa principalmente diversi materiali conduttori, fabbricati in diverse cunchiglie è cunnessi à a terra per tagliate a strada di propagazione di u rumore elettromagneticu furmatu da l’accoppiamentu elettrostaticu, l’accoppiamentu induttivu o l’accoppiamentu alternante di u campu elettromagneticu attraversu u spaziu. L’isolamentu usa principalmente relè, trasformatori d’isolazione o Isolatori fotoelettrici è altri dispositi per cutà u percorsu di propagazione di u rumore elettromagneticu in forma di cunduzzione sò carattarizati da separà u sistema di terra di e duie parti di u circuitu è ​​tagliate a pussibilità di accoppià attraversu. impedenza.

L’efficacità di u corpu di schermatura hè rapprisintata da l’efficacità di schermatura (SE) (cum’è mostra in Figura 9-5). L’efficacità di u schermu hè definitu cum’è:

Cumu realizà u disignu EMC in a scheda PCB?

A rilazioni trà l’efficacità di u schermu elettromagneticu è l’attenuazione di a forza di u campu hè listata in a Tabella 9-1.

Cumu realizà u disignu EMC in a scheda PCB?

Quantu più alta hè l’efficacità di a schermatura, u più difficiule hè per ogni aumentu di 20dB. U casu di l’equipaggiu civili in generale necessita solu una efficacità di schermatura di circa 40 dB, mentre chì u casu di l’equipaggiu militare generalmente richiede una efficacità di schermatura di più di 60 dB.

Materiali cù alta conductività elettrica è permeabilità magnetica ponu esse aduprati cum’è materiali di scherma. I materiali di scherma cumunimenti usati sò piastra d’acciaio, piastra d’aluminiu, foglia d’aluminiu, piastra di ramu, foglia di ramu è cusì. Cù i requisiti più stretti di cumpatibilità elettromagnetica per i prudutti civili, più è più pruduttori anu aduttatu u metudu di placcatura di nichel o di rame nantu à u casu di plastica per ottene una schermatura.

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Trè, filtru
U filtru hè una tecnica per processà u rumore elettromagneticu in u duminiu di freccia, chì furnisce una strada di bassa impedenza per u rumore elettromagneticu per ottene u scopu di suppressione l’interferenza elettromagnetica. Tagliate u percorsu chì l’interferenza si propaga nantu à a linea di signale o a linea di alimentazione, è a schermatura inseme custituisce una prutezzione perfetta d’interferenza. Per esempiu, u filtru di l’alimentazione presenta una alta impedenza à a freccia di putenza di 50 Hz, ma presenta una bassa impedenza à u spettru di rumore elettromagneticu.

Sicondu i sfarenti oggetti di filtrazione, u filtru hè divisu in filtru di putenza AC, filtru di linea di trasmissione di signale è filtru di disaccoppiamentu. Sicondu a banda di freccia di u filtru, u filtru pò esse divisu in quattru tippi di filtri: low-pass, high-pass, band-pass è band-stop.

Cumu realizà u disignu EMC in a scheda PCB?

Quattru, alimentazione, tecnulugia di terra
Ch’ella sia l’equipaggiu di tecnulugia di l’infurmazione, l’elettronica radio è i prudutti elettrici, deve esse alimentatu da una fonte di energia. L’alimentazione hè divisa in una alimentazione esterna è una alimentazione interna. L’alimentazione hè una fonte tipica è seria di interferenza elettromagnetica. Cum’è l’impattu di a reta di l’energia, a tensione di punta pò esse alta quant’è kilovolts o più, chì pruvucarà danni devastanti à l’equipaggiu o sistema. Inoltre, a linea di alimentazione di rete hè un modu per una varietà di signali di interferenza per invade l’equipaggiu. Dunque, u sistema di alimentazione elettrica, in particulare u disignu EMC di l’alimentazione di commutazione, hè una parte impurtante di u disignu à livellu di cumpunenti. E misure sò variate, cum’è u cable di alimentazione hè direttamente tiratu da a porta principale di a rete elettrica, l’AC tirata da a rete elettrica hè stabilizzata, filtrazione low-pass, isolamentu trà l’avvolgimenti di u trasformatore di putenza, schermatura, suppressione di surge, è prutezzione overvoltage è overcurrent.

Grounding include grounding, signal grounding, etc. U disignu di u corpu di messa in terra, u layout di u filu di terra, è l’impedenza di u filu di terra à diverse frequenze ùn sò micca solu ligati à a sicurezza elettrica di u pruduttu o di u sistema, ma ancu di a cumpatibilità elettromagnetica è a so tecnulugia di misurazione.

Una bona messa à terra pò prutege u funziunamentu normale di l’equipaggiu o sistema è a sicurità persunale, è pò eliminà diverse interferenze elettromagnetiche è fulmini. Dunque, u disignu di a terra hè assai impurtante, ma hè ancu un sughjettu difficiule. Ci sò parechji tippi di fili di terra, cumprese a terra logica, a terra di signale, a terra di scudo è a terra protettiva. I metudi di messa a terra ponu ancu esse divisi in un puntu di terra, una terra multipuntu, una terra mista è una terra flottante. A superficia di terra ideale deve esse à u putenziale zero, è ùn ci hè micca una differenza potenziale trà i punti di terra. Ma in fattu, ogni “terra” o filu di terra hà resistenza. Quandu un flussu di corrente, una caduta di tensione si farà, perchè u putenziale nantu à u filu di terra ùn hè micca zero, è ci sarà una tensione di terra trà i dui punti di terra. Quandu u circuitu hè misu in terra in parechji punti è ci sò cunnessione di signale, formarà una tensione d’interferenza di loop di terra. Per quessa, a tecnulugia grounding hè assai particulari, cum’è grounding signali è putenza grounding deve esse siparati, circuiti cumplessi usanu grounding multi-puntu è grounding cumuni.