Návrh elektromagnetické kompatibility desky plošných spojů (PCB)

Plošný spoj (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 rozvojem informační společnosti často spolupracují všechny druhy elektronických produktů a interference mezi nimi je stále vážnější. Proto se elektromagnetická kompatibilita stává klíčem k normálnímu provozu elektronického systému. Podobně s rozvojem elektrické technologie je hustota PCB stále vyšší. Kvalita provedení desky plošných spojů má velký vliv na schopnost obvodu rušit a rušit rušení. Kromě výběru komponentů a konstrukce obvodů je dobré zapojení PCB také velmi důležitým faktorem elektromagnetické kompatibility pro optimální výkon elektronických obvodů.

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. Při návrhu desek s plošnými spoji však designéři produktů často věnují pozornost pouze zlepšení hustoty, omezení zabírání prostoru, jednoduché výrobě nebo honbě za krásným a jednotným uspořádáním, přičemž ignorují dopad uspořádání obvodů na elektromagnetickou kompatibilitu, takže velký počet signálů vyzařujících do prostoru za účelem obtěžování. Špatné zapojení desky plošných spojů může způsobit více problémů s EMC, než může odstranit. V mnoha případech ani přidání filtrů a komponent tyto problémy nevyřeší. Nakonec musela být celá deska znovu zapojena. Cenově nejefektivnějším způsobem, jak začít, je proto rozvíjení dobrých návyků zapojení PCB.

Jedna věc, kterou je třeba poznamenat, je, že neexistují žádná přísná pravidla pro zapojení desek plošných spojů a žádná konkrétní pravidla, která by pokrývala všechna zapojení desek plošných spojů. Většina kabelů desek plošných spojů je omezena velikostí obvodové desky a počtem vrstev pokrytých mědí. Některé techniky zapojení, které lze použít na jeden obvod, ale ne na jiný, závisí na zkušenostech elektroinstalatéra. Existují však některá obecná pravidla, která budou probrána níže.

Pro dobrou kvalitu designu. PCB s nízkými náklady by měl dodržovat následující obecné zásady:

2. Rozložení součástek na DPS

Nejprve je třeba vzít v úvahu, že velikost desky plošných spojů je příliš velká. Když je velikost desky plošných spojů příliš velká, tištěná čára je dlouhá, zvyšuje se impedance, snižuje se schopnost potlačení šumu a náklady. Příliš malý odvod tepla není dobrý a sousední vedení jsou náchylná k rušení. Po určení velikosti DPS. Poté vyhledejte speciální součásti. Nakonec jsou podle funkční jednotky obvodu rozloženy všechny součásti obvodu.

A digital circuit in an electronic device. Uspořádání analogových obvodů a silových obvodů a charakteristiky zapojení jsou různé, způsobují rušení a metody potlačení interference jsou různé. Also high frequency. Kvůli rozdílné frekvenci se rušení nízkofrekvenčního obvodu a způsob potlačení rušení liší. Takže v rozložení komponent by měl být digitální obvod. 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. Kromě toho by rozložení mělo také věnovat zvláštní pozornost silnému. Weak signal device distribution and signal transmission direction.

In printed board layout high speed. U logických obvodů střední a nízké rychlosti by měly být součásti uspořádány způsobem znázorněným na obrázku 1-1.

Stejně jako u ostatních logických obvodů by komponenty měly být umístěny co nejblíže k sobě, aby bylo dosaženo lepšího protihlukového efektu. The position of components on the PRINTED circuit board should take full account of emi. Jednou ze zásad je udržet vedení mezi součástmi co nejkratší. Pokud jde o rozložení, část analogového signálu, část vysokorychlostního digitálního obvodu a část zdroje šumu (například relé, spínač vysokého proudu atd.) By měly být řádně odděleny, aby se minimalizovalo propojení signálů mezi nimi, jak je znázorněno na obrázku 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. Pokud je to možné, je důležité vytvořit samostatnou desku s obvody.

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. Snadno narušené součásti by neměly být příliš blízko sebe a vstupní a výstupní komponenty by měly být co nejdále.

(2) Mezi některými součástmi nebo vodiči může být velký potenciální rozdíl, takže vzdálenost mezi nimi by se měla zvětšit, aby se zabránilo náhodnému zkratu způsobenému výbojem. Součásti s vysokým napětím by měly být pokud možno umístěny na místech, která nejsou během ladění snadno dostupná ručně.

(3) Součásti, jejichž hmotnost přesahuje 15 g. Mělo by být vyztuženo a poté svařeno. Ty jsou velké a těžké. Komponenty s vysokou výhřevností by neměly být instalovány na tištěnou desku, ale na podvozek celého stroje a měl by být zvážen problém odvodu tepla. Tepelné prvky by měly být mimo dosah topných těles.

(4) pro potenciometr. Nastavitelná cívka induktoru. Variabilní kondenzátor. Uspořádání nastavitelných komponent, jako je mikrospínač, by mělo zohlednit konstrukční požadavky celého stroje. Pokud seřízení stroje, mělo by být umístěno na tištěné desce výše, aby bylo možné místo snadno upravit; Pokud je stroj nastaven venku, měla by být jeho poloha přizpůsobena poloze seřizovacího knoflíku na panelu podvozku.

(5) Poloha obsazená polohovacím otvorem a upevňovací konzolou tištěné desky by měla být odložena stranou.

2.2 Rozložení všech součástí obvodu podle funkčních jednotek obvodu musí splňovat následující zásady:

(1) Uspořádejte polohu každé funkční obvodové jednotky podle procesu obvodu tak, aby rozložení bylo vhodné pro tok signálu a signál držel stejný směr, pokud je to možné.

(2) K jádrovým komponentám každého funkčního obvodu jako středu, kolem něj provést rozložení. Komponenty by měly být jednotné. A uklizeno. Kompaktní uspořádání na desce plošných spojů pro minimalizaci a zkrácení přívodů a spojení mezi součástmi. (3) U obvodů pracujících na vysokých frekvencích by měly být brány v úvahu distribuované parametry mezi součástmi. V obecných obvodech by měly být součásti uspořádány co nejvíce paralelně. Tímto způsobem nejen krásné a snadno instalovatelné svařování, ale i snadná hromadná výroba.

(4) Součásti umístěné na okraji desky s plošnými spoji, obecně ne méně než 2 mm od okraje desky s obvody. Nejlepší tvar desky plošných spojů je obdélník. Poměr délky k šířce 3: 2 nebo 4: 3. Velikost desky plošných spojů je větší než 200 x 150 mm. Je třeba vzít v úvahu mechanickou pevnost desky plošných spojů.

2.3 Obecné požadavky na rozvržení komponent PCB:

Aby se minimalizovalo propojení nežádoucích signálů, musí být uspořádány obvodové prvky a signálové cesty:

(1) Nízko elektronický signální kanál by neměl být v blízkosti vysokoúrovňového signálního kanálu a elektrického vedení bez filtrování, včetně obvodu, který může vytvářet přechodové procesy.

(2) Oddělte nízkoúrovňový analogový obvod od digitálního obvodu, abyste se vyhnuli analogovému obvodu. Digitální obvod a společná smyčka napájecího zdroje vytvářejí společnou impedanční vazbu.

(3) vysoký. V. Nízkorychlostní logické obvody používají různé oblasti na desce plošných spojů.

(4) Délka signálního vedení by měla být minimalizována, když je obvod uspořádán

(5) Zajistěte mezi sousedními deskami. Mezi sousedními vrstvami stejné desky. Mezi sousedními kabely ve stejné vrstvě nesmí být příliš dlouhé paralelní signální kabely.

(6) Filtr elektromagnetického rušení (EMI) by měl být co nejblíže zdroji EMI a umístěn na stejné desce s obvody.

(7) Převodník DC/DC. Spínací prvky a usměrňovače by měly být umístěny co nejblíže transformátoru, aby se minimalizovala délka jejich vodičů

(8) Umístěte napěťový regulační prvek a filtrační kondenzátor co nejblíže diodě usměrňovače.

(9) Deska s plošnými spoji je rozdělena podle charakteristik spínání frekvence a proudu a hlukový prvek a nehlučný prvek by měly být dále.

(10) Vodiče citlivé na hluk by neměly být rovnoběžné s vysokonapěťovým, vysokorychlostním spínacím vedením.