EMC-designet i PCB bord bør være en del af det omfattende design af enhver elektronisk enhed og system, og det er langt mere omkostningseffektivt end andre metoder, der forsøger at få produktet til at nå EMC. Nøgleteknologien til design af elektromagnetisk kompatibilitet er studiet af elektromagnetiske interferenskilder. Styring af den elektromagnetiske emission fra elektromagnetiske interferenskilder er en permanent løsning. For at kontrollere emissionen af ​​interferenskilder, ud over at reducere niveauet af elektromagnetisk støj, der genereres af mekanismen for elektromagnetiske interferenskilder, skal afskærmning (inklusive isolation), filtrering og jordingsteknologier anvendes i vid udstrækning.

De vigtigste EMC-designteknikker omfatter elektromagnetiske afskærmningsmetoder, kredsløbsfiltreringsteknikker, og der bør lægges særlig vægt på jordingsdesignet af jordingselementets overlapning.

Den ene, EMC-designpyramiden i printkortet
Figur 9-4 viser den anbefalede metode til det bedste EMC-design af enheder og systemer. Dette er en pyramideformet graf.

Først og fremmest er grundlaget for godt EMC-design anvendelsen af ​​gode elektriske og mekaniske designprincipper. Dette inkluderer pålidelighedsovervejelser, såsom opfyldelse af designspecifikationer inden for acceptable tolerancer, gode monteringsmetoder og forskellige testteknikker under udvikling.

Generelt skal de enheder, der driver dagens elektroniske udstyr, monteres på printkortet. Disse enheder er sammensat af komponenter og kredsløb, der har potentielle kilder til interferens og er følsomme over for elektromagnetisk energi. Derfor er EMC-designet af PCB det næstvigtigste emne i EMC-design. Placeringen af ​​aktive komponenter, routing af printede linjer, matchning af impedans, design af jordforbindelse og filtrering af kredsløbet bør alt sammen overvejes under EMC-design. Nogle PCB-komponenter skal også afskærmes.

For det tredje bruges interne kabler generelt til at forbinde PCB’er eller andre interne underkomponenter. Derfor er EMC-designet af det interne kabel inklusive routingmetoden og afskærmningen meget vigtigt for den overordnede EMC for enhver given enhed.

Hvordan udfører man EMC-design i printkort?

Efter EMC-designet af printkortet og det interne kabeldesign er afsluttet, skal der lægges særlig vægt på afskærmningsdesignet af chassiset og behandlingsmetoderne for alle huller, perforeringer og kabler gennem huller.

Endelig bør også fokusere på input og output strømforsyning og andre kabelfiltreringsproblemer.

2. Elektromagnetisk afskærmning
Afskærmning bruger hovedsageligt forskellige ledende materialer, fremstillet i forskellige skaller og forbundet til jorden for at afskære den elektromagnetiske støjudbredelsesvej dannet af elektrostatisk kobling, induktiv kobling eller vekslende elektromagnetisk feltkobling gennem rummet. Isolationen bruger hovedsageligt relæer, isolationstransformatorer eller fotoelektriske Isolatorer og andre enheder til at afskære udbredelsesvejen for elektromagnetisk støj i form af ledning er karakteriseret ved at adskille jordsystemet af de to dele af kredsløbet og afskære muligheden for kobling gennem impedans.

Effektiviteten af ​​afskærmningslegemet er repræsenteret af afskærmningseffektiviteten (SE) (som vist i figur 9-5). Afskærmningseffektiviteten er defineret som:

Hvordan udfører man EMC-design i printkort?

Forholdet mellem elektromagnetisk afskærmningseffektivitet og feltstyrkedæmpning er angivet i Tabel 9-1.

Hvordan udfører man EMC-design i printkort?

Jo højere afskærmningseffektiviteten er, jo sværere er det for hver stigning på 20dB. Tilfældet med civilt udstyr behøver generelt kun en afskærmningseffektivitet på omkring 40dB, mens tilfældet med militært udstyr generelt kræver en afskærmningseffektivitet på mere end 60dB.

Materialer med høj elektrisk ledningsevne og magnetisk permeabilitet kan bruges som afskærmningsmaterialer. Almindeligt anvendte afskærmningsmaterialer er stålplade, aluminiumsplade, aluminiumsfolie, kobberplade, kobberfolie og så videre. Med de strengere krav til elektromagnetisk kompatibilitet for civile produkter har flere og flere producenter taget metoden til plettering af nikkel eller kobber på plastikhuset for at opnå afskærmning.

PCB design, kontakt venligst 020-89811835

Tre, filtrering
Filtrering er en teknik til behandling af elektromagnetisk støj i frekvensdomænet, hvilket giver en lavimpedansvej for elektromagnetisk støj for at opnå formålet med at undertrykke elektromagnetisk interferens. Afskær den sti, som interferensen forplanter sig langs signalledningen eller strømledningen, og afskærmningen udgør tilsammen en perfekt interferensbeskyttelse. For eksempel præsenterer strømforsyningsfilteret en høj impedans til strømfrekvensen på 50 Hz, men præsenterer en lav impedans for det elektromagnetiske støjspektrum.

I henhold til de forskellige filtreringsobjekter er filteret opdelt i AC-strømfilter, signaltransmissionslinjefilter og afkoblingsfilter. I henhold til filterets frekvensbånd kan filteret opdeles i fire typer filtre: lavpas, højpas, båndpas og båndstop.

Hvordan udfører man EMC-design i printkort?

Fire, strømforsyning, jordingsteknologi
Uanset om det er informationsteknologisk udstyr, radioelektronik og elektriske produkter, skal det være drevet af en strømkilde. Strømforsyningen er opdelt i en ekstern strømforsyning og en intern strømforsyning. Strømforsyningen er en typisk og alvorlig kilde til elektromagnetisk interferens. Såsom påvirkningen af ​​elnettet, kan spidsspændingen være så høj som kilovolt eller mere, hvilket vil forårsage ødelæggende skade på udstyret eller systemet. Derudover er lysnettet en måde, hvorpå en række interferenssignaler kan invadere udstyret. Derfor er strømforsyningssystemet, især EMC-designet af skiftestrømforsyningen, en vigtig del af komponentniveaudesignet. Foranstaltningerne er varierede, såsom strømforsyningskablet er direkte trukket fra hovedporten til strømnettet, AC trukket fra strømnettet er stabiliseret, lavpasfiltrering, isolation mellem strømtransformatorviklingerne, afskærmning, overspændingsundertrykkelse, og overspændings- og overstrømsbeskyttelse.

Jording omfatter jording, signaljording og så videre. Udformningen af ​​jordingslegemet, layoutet af jordledningen og impedansen af ​​jordledningen ved forskellige frekvenser er ikke kun relateret til produktets eller systemets elektriske sikkerhed, men også relateret til elektromagnetisk kompatibilitet og dets måleteknologi.

God jordforbindelse kan beskytte den normale drift af udstyret eller systemet og personlig sikkerhed og kan eliminere forskellige elektromagnetiske forstyrrelser og lynnedslag. Derfor er jordingsdesign meget vigtigt, men det er også et vanskeligt emne. Der er mange typer jordledninger, herunder logisk jord, signaljord, skærmjord og beskyttende jord. Jordingsmetoder kan også opdeles i enkeltpunktsjording, multipunktjording, blandet jording og flydende jord. Den ideelle jordingsflade bør være på nul potentiale, og der er ingen potentialforskel mellem jordingspunkterne. Men faktisk har enhver “jord” eller jordledning modstand. Når der løber en strøm, vil der opstå et spændingsfald, så potentialet på jordledningen ikke er nul, og der vil være jordspænding mellem de to jordpunkter. Når kredsløbet er jordet på flere punkter, og der er signalforbindelser, vil det danne en jordsløjfe-interferensspænding. Derfor er jordingsteknologien meget speciel, såsom signaljording og strømjording skal adskilles, komplekse kredsløb bruger flerpunktsjording og fælles jording.