Sut i ddylunio haen PCB i wneud y gorau o effaith EMC PCB?

Yn nyluniad EMC o PCB, y pryder cyntaf yw gosodiad yr haen; Mae haenau’r bwrdd yn cynnwys cyflenwad pŵer, haen ddaear a haen signal. Wrth ddylunio cynhyrchion EMC, ar wahân i ddewis cydrannau a dylunio cylched, mae dyluniad PCB da hefyd yn ffactor pwysig iawn.

Yr allwedd i ddyluniad EMC PCB yw lleihau’r ardal llif ôl-lif a gwneud i’r llwybr ôl-lif lifo i’r cyfeiriad a ddyluniwyd gennym. Dyluniad yr haen yw sylfaen PCB, sut i wneud gwaith da o ddylunio haen PCB i wneud effaith EMC PCB yn optimaidd?

ipcb

Syniadau dylunio haen PCB:

Craidd cynllunio a dylunio EMC wedi’i lamineiddio gan PCB yw cynllunio llwybr ôl-lif signal yn rhesymol i leihau arwynebedd ôl-lif y signal o haen ddrych y bwrdd, er mwyn dileu neu leihau fflwcs magnetig.

1. Haen yn adlewyrchu’r bwrdd

Mae’r haen ddrych yn haen gyflawn o haen awyren wedi’i gorchuddio â chopr (haen cyflenwad pŵer, haen sylfaen) wrth ymyl yr haen signal y tu mewn i’r PCB. Mae’r prif swyddogaethau fel a ganlyn:

(1) Lleihau sŵn llif ôl-lif: gall yr haen ddrych ddarparu llwybr rhwystriant isel ar gyfer ôl-lif yr haen signal, yn enwedig pan fo llif cerrynt mawr yn y system dosbarthu pŵer, mae rôl yr haen ddrych yn fwy amlwg.

(2) Gostyngiad EMI: mae bodolaeth yr haen ddrych yn lleihau arwynebedd y ddolen gaeedig a ffurfiwyd gan y signal a’r adlif ac yn lleihau EMI;

(3) lleihau crosstalk: helpu i reoli’r broblem crosstalk rhwng llinellau signal mewn cylched ddigidol cyflym, newid uchder y llinell signal o’r haen ddrych, gallwch reoli’r crosstalk rhwng llinellau signal, y lleiaf yw’r uchder, y lleiaf y crosstalk;

(4) Rheoli rhwystriant i atal adlewyrchiad signal.

Dewis haen ddrych

(1) Gellir defnyddio’r cyflenwad pŵer a’r awyren ddaear fel yr awyren gyfeirio, a chael effaith cysgodi benodol ar y gwifrau mewnol;

(2) A siarad yn gymharol, mae gan yr awyren bŵer rwystriant nodweddiadol uchel, ac mae gwahaniaeth potensial mawr gyda’r lefel gyfeirio, ac mae’r ymyrraeth amledd uchel ar yr awyren bŵer yn gymharol fawr;

(3) O safbwynt cysgodi, mae’r awyren ddaear yn gyffredinol wedi’i seilio a’i defnyddio fel pwynt cyfeirio y lefel gyfeirio, ac mae ei heffaith cysgodi yn llawer gwell nag effaith yr awyren bŵer;

(4) Wrth ddewis yr awyren gyfeirio, dylid ffafrio’r awyren ddaear, a dylid dewis yr awyren bŵer yn ail.

Egwyddor canslo fflwcs magnetig:

Yn ôl hafaliadau Maxwell, trosglwyddir yr holl gamau trydanol a magnetig rhwng cyrff â gwefr ar wahân neu geryntau trwy’r rhanbarth canolradd rhyngddynt, p’un a yw’n wactod neu’n fater solet. Mewn PCB, mae’r fflwcs bob amser yn cael ei luosogi yn y llinell drosglwyddo. Os yw’r llwybr ôl-lif rf yn gyfochrog â’r llwybr signal cyfatebol, mae’r fflwcs ar y llwybr llif ôl-gefn i’r cyfeiriad arall i’r llwybr ar y llwybr signal, yna cânt eu harosod ar ei gilydd, a cheir effaith canslo fflwcs.

Hanfod canslo fflwcs yw rheoli llwybr ôl-lif signal, fel y dangosir yn y diagram canlynol:

Esbonnir sut i ddefnyddio’r rheol ar y dde i egluro effaith canslo fflwcs magnetig pan fydd yr haen signal wrth ymyl y stratwm:

ipcb

(1) Pan fydd cerrynt yn llifo trwy’r wifren, cynhyrchir maes magnetig o amgylch y wifren, a phennir cyfeiriad y maes magnetig gan y rheol ar y dde.

(2) pan fo dau yn agos at ei gilydd ac yn gyfochrog â’r wifren, fel y dangosir yn y ffigur isod, un o’r dargludyddion trydan i ddraenio allan, a’r llall dargludydd trydan i lifo, os yw’r cerrynt trydan yn llifo trwy’r mae gwifren yn gyfredol ac mae ei signal cerrynt dychwelyd, yna mae’r ddau gyfeiriad arall o gerrynt yn hafal, felly mae eu maes magnetig yn gyfartal, ond mae’r cyfeiriad gyferbyn,Felly maen nhw’n canslo ei gilydd allan.

Enghraifft o ddylunio bwrdd chwe haen

1. Ar gyfer platiau chwe haen, mae’n well cynllun 3;

Dadansoddiad:

(1) Gan fod yr haen signal yn gyfagos i’r awyren cyfeirio reflow, a bod S1, S2 a S3 yn gyfagos i’r awyren ddaear, cyflawnir yr effaith canslo fflwcs magnetig gorau. Felly, S2 yw’r haen lwybro a ffefrir, ac yna S3 a S1.

(2) Mae’r awyren bŵer yn gyfagos i’r awyren GND, mae’r pellter rhwng yr awyrennau’n fach iawn, ac mae ganddo’r effaith canslo fflwcs magnetig gorau a rhwystriant awyren pŵer isel.

(3) Mae’r prif gyflenwad pŵer a’i frethyn llawr cyfatebol wedi’u lleoli yn haen 4 a 5. Pan osodir trwch haen, dylid cynyddu’r bylchau rhwng S2-P a dylid lleihau’r bylchau rhwng P-G2 (y bylchau rhwng yr haen. Dylid lleihau G1-S2 yn gyfatebol), er mwyn lleihau rhwystriant yr awyren bŵer a dylanwad y cyflenwad pŵer ar S2.

2. Pan fydd y gost yn uchel, gellir mabwysiadu cynllun 1;

Dadansoddiad:

(1) Oherwydd bod yr haen signal yn gyfagos i’r awyren cyfeirio reflow a bod S1 a S2 yn gyfagos i’r awyren ddaear, mae’r strwythur hwn yn cael yr effaith canslo fflwcs magnetig gorau;

(2) Oherwydd yr effaith canslo fflwcs magnetig gwael a rhwystriant awyren pŵer uchel o’r awyren bŵer i’r awyren GND trwy S3 a S2;

(3) Yr haen weirio a ffefrir S1 a S2, ac yna S3 a S4.

3. Ar gyfer platiau chwe haen, opsiwn 4

Dadansoddiad:

Mae Cynllun 4 yn fwy addas na Chynllun 3 ar gyfer nifer fach, lleol o ofynion signal, a all ddarparu haen weirio ardderchog S2.

4. Effaith EMC waethaf, Cynllun,Dadansoddiad:

Yn y strwythur hwn, mae S1 a S2 yn gyfagos, mae S3 a S4 yn gyfagos, ac nid yw S3 a S4 yn gyfagos i’r awyren ddaear, felly mae’r effaith canslo fflwcs magnetig yn wael.

Conclusion

Egwyddorion penodol dylunio haen PCB:

(1) Mae awyren ddaear gyflawn (tarian) o dan wyneb y gydran a’r arwyneb weldio;

(2) Ceisiwch osgoi cyffiniau uniongyrchol â dwy haen signal;

(3) Mae’r holl haenau signal yn gyfagos i’r awyren ddaear cyn belled ag y bo modd;

(4) Dylai haen weirio o amledd uchel, cyflymder uchel, cloc a signalau allweddol eraill fod ag awyren ddaear gyfagos.