Das Befestigungsloch in PCB ist ein wichtiges Element im elektronischen Design. Jeder PCB-Designer wird den Zweck von PCB-Montagelöchern und das grundlegende Design verstehen. Auch wenn das Montageloch mit dem Boden verbunden ist, können nach der Installation einige unnötige Probleme vermieden werden.

Wie verwendet man PCB-Löcher, um EMI zu reduzieren?

Wie der Name schon sagt, helfen Leiterplattenmontagelöcher, die Leiterplatte am Gehäuse zu befestigen. Dies ist jedoch die physikalisch-mechanische Verwendung, zusätzlich zur elektromagnetischen Funktion können PCB-Montagelöcher auch verwendet werden, um elektromagnetische Störungen (EMI) zu reduzieren. EMV-empfindliche Leiterplatten sind normalerweise in Metallgehäusen untergebracht. Um EMI effektiv zu reduzieren, müssen plattierte PCB-Montagelöcher mit Masse verbunden werden. Nach dieser Erdungsabschirmung werden alle elektromagnetischen Störungen vom Metallgehäuse zur Erde geleitet.

Wie verwendet man PCB-Löcher, um EMI zu reduzieren? Warum sind Masseverbindungen wichtig?

Eine häufige Frage, die sich der durchschnittliche neue Designer stellt, ist, mit welcher Masse verbinden Sie es? In gängigen elektronischen Geräten gibt es Signale, Gehäuseunterteile und Erdung. Als Faustregel gilt: Verbinden Sie die Befestigungslöcher nicht mit der Signalmasse. Signalmasse ist die Bezugsmasse für elektronische Komponenten in Ihrem Schaltungsdesign, und es ist keine gute Idee, elektromagnetische Störungen einzuführen.

Was Sie anschließen möchten, ist die Gehäuseerdung. Hier laufen alle Erdungsanschlüsse des Schrankes zusammen. Die Gehäuseerdung sollte an einem Punkt angeschlossen werden, vorzugsweise über eine Sternschaltung. Dadurch werden Erdungsschleifen und Mehrfacherdungsverbindungen vermieden. Mehrere Erdungsanschlüsse können einen leichten Spannungsunterschied verursachen und dazu führen, dass Strom zwischen den Gehäuseerdungen fließt. Das Chassis wird dann aus Sicherheitsgründen geerdet.

Warum ist es wichtig, richtige Erdungsanschlüsse zu haben?

Wenn die Schalenbasis der Leiterplatte eine Metallschale ist, ist die gesamte Metallschale die Erde. Das Erdungskabel des 220-V-Netzteils ist mit der Erde verbunden. Alle Schnittstellen müssen geerdet werden, auch die Schrauben sollten geerdet werden. In this way, incoming interference in EMC testing is discharged directly from the ground to the ground without interfering with the internal system. Außerdem müssen EMV-Schutzgeräte über jede Schnittstelle verfügen und sollten sich in der Nähe der Schnittstelle befinden.

If it’s a plastic case, it’s best to have a metal plate embedded in it. Wenn es keine Möglichkeit gibt, dies zu erreichen, muss beim Verdrahtungslayout mehr berücksichtigt werden. Die empfindliche Signalleitung (Takt, Reset, Quarzoszillator usw.) muss die Bodenverarbeitung schützen und das Filternetzwerk (Chip, Quarzoszillator) erhöhen , Energieversorgung).

Das Anschließen der Befestigungslöcher für die Beschichtung am Gehäuseboden ist eine bewährte Methode, aber nicht die einzige bewährte Vorgehensweise. Um sicherzustellen, dass Ihr Gerät geschützt ist, muss Ihre Gehäuseerdung an die entsprechende Erdungsklemme angeschlossen werden. Wenn Sie beispielsweise einen Parkautomaten bauen, der nicht ordnungsgemäß geerdet ist, können sich Kunden beim Bezahlen über einen „elektrischen Schlag“ beschweren. Dies kann passieren, wenn der Kunde den nicht isolierenden Metallteil des Gehäuses berührt.

Es kann auch zu einem leichten Stromschlag kommen, wenn das Stromversorgungsgehäuse des Computers nicht ordnungsgemäß geerdet ist. Dies kann auch passieren, wenn Erdungskabel, die Steckdosen mit dem Boden eines Gebäudes verbinden, getrennt werden. Dies kann zu einer schwimmenden Erdung an der entsprechenden Maschine führen.

The principle of EMI shielding depends on proper grounding connections. Eine schwimmende Erdungsverbindung setzt Ihren Kunden nicht nur einem leichten Stromschlag aus, sondern kann auch die Sicherheit Ihres Kunden beeinträchtigen, wenn Ihr Gerät einen Kurzschluss verursacht. Wie in der Abbildung unten gezeigt, ist eine ordnungsgemäße Erdung für die Sicherheit und die EMI-Abschirmung wichtig.

Grundlegende Techniken zum Entwerfen von Leiterplattenmontagelöchern

PCB-Montagelöcher werden häufig im Design verwendet. Es gibt ein paar einfache Grundregeln, wenn es um Befestigungslöcher geht. Achten Sie zunächst auf die Koordinaten der Befestigungslöcher. Ein Fehler hier führt direkt dazu, dass Ihre Leiterplatte nicht richtig in ihrem Gehäuse installiert ist. Stellen Sie außerdem sicher, dass das Befestigungsloch die richtige Größe für die von Ihnen gewählte Schraube hat.

Hervorragende Software für das Schaltungsdesign, wie die Sequenzsoftware von Altium Designer, kann Montagelöcher präzise platzieren und Regeln für sichere Abstände definieren. Platzieren Sie die Montagelöcher nicht zu weit am Rand der Leiterplatte. Zu wenig Dielektrikum an den Kanten kann bei der Montage oder Demontage zu Rissen in der Leiterplatte führen. Sie sollten auch zwischen den Befestigungslöchern und anderen Teilen genügend Platz lassen.