Elektromagnetisches Verträglichkeitsdesign der Leiterplatte (PCB)

Leiterplatte (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. Mit der Entwicklung der Informationsgesellschaft arbeiten oft alle Arten von elektronischen Produkten zusammen, und die Interferenzen zwischen ihnen werden immer schwerwiegender. Daher wird die elektromagnetische Verträglichkeit zum Schlüssel für den normalen Betrieb eines elektronischen Systems. Ebenso wird mit der Entwicklung der Elektrotechnik die Dichte von PCB immer höher. Die Qualität des PCB-Designs hat einen großen Einfluss auf die Interferenz- und Entstörungsfähigkeit der Schaltung. Neben der Wahl der Komponenten und des Schaltungsdesigns ist auch eine gute Leiterplattenverdrahtung ein sehr wichtiger Faktor für die elektromagnetische Verträglichkeit für eine optimale Leistung elektronischer Schaltungen.

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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. However, in printed circuit board design, product designers often only pay attention to improve density, reduce the occupation of space, simple production, or the pursuit of beautiful, uniform layout, ignoring the impact of circuit layout on electromagnetic compatibility, so that a large number of signals radiation into the space to form harassment. Eine schlechte Leiterplattenverkabelung kann mehr EMV-Probleme verursachen als sie beseitigen können. In vielen Fällen löst selbst das Hinzufügen von Filtern und Komponenten diese Probleme nicht. Schließlich musste das gesamte Board neu verkabelt werden. Daher ist die Entwicklung guter Gewohnheiten bei der Leiterplattenverdrahtung der kostengünstigste Weg, um anzufangen.

One thing to note is that there are no strict rules for PCB wiring and no specific rules that cover all PCB wiring. Die meisten PCB-Verkabelungen sind durch die Größe der Leiterplatte und die Anzahl der kupferkaschierten Schichten begrenzt. Einige Verdrahtungstechniken, die auf einen Schaltkreis angewendet werden können, auf einen anderen jedoch nicht, hängen von der Erfahrung des Verdrahtungsingenieurs ab. Es gibt jedoch einige allgemeine Regeln, auf die im Folgenden eingegangen wird.

Für gute Designqualität. PCB mit niedrigen Kosten sollte den folgenden allgemeinen Grundsätzen folgen:

2. Layout of components on PCB

Zunächst muss berücksichtigt werden, dass die Leiterplattengröße zu groß ist. Wenn die PCB-Größe zu groß ist, ist die gedruckte Leitung lang, die Impedanz steigt, die Rauschunterdrückung nimmt ab und die Kosten steigen. Zu klein ist die Wärmeableitung nicht gut und benachbarte Leitungen sind störanfällig. Nach der Bestimmung der Leiterplattengröße. Suchen Sie dann die speziellen Komponenten. Schließlich werden entsprechend der Funktionseinheit der Schaltung alle Komponenten der Schaltung ausgelegt.

A digital circuit in an electronic device. Das Layout und die Verdrahtungseigenschaften der analogen Schaltungs- und Leistungsschaltungskomponenten sind unterschiedlich, sie erzeugen Störungen und die Methoden zur Störungsunterdrückung sind unterschiedlich. Also high frequency. Aufgrund der unterschiedlichen Frequenz sind die Störungen des Niederfrequenzkreises und die Art der Störungsunterdrückung unterschiedlich. So in component layout, the digital circuit should be. 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. In addition, the layout should also pay special attention to strong. Weak signal device distribution and signal transmission direction.

In printed board layout high speed. Für Logikschaltungen mit mittlerer und niedriger Geschwindigkeit sollten die Komponenten wie in Abbildung 1-1 dargestellt angeordnet werden.

Wie bei anderen Logikschaltungen sollten die Komponenten so nah wie möglich beieinander platziert werden, um eine bessere Anti-Rausch-Wirkung zu erzielen. The position of components on the PRINTED circuit board should take full account of emi. One of the principles is to keep the leads between components as short as possible. In Bezug auf das Layout sollten der Analogsignalteil, der Hochgeschwindigkeits-Digitalschaltungsteil und der Rauschquellenteil (wie Relais, Hochstromschalter usw.) ordnungsgemäß getrennt werden, um die Signalkopplung zwischen ihnen zu minimieren, wie in Abbildung 1 gezeigt -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. It is important to make a separate circuit board if possible.

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. Leicht störbare Komponenten sollten nicht zu nah beieinander liegen und Ein- und Ausgabekomponenten sollten möglichst weit entfernt sein.

(2) Es kann eine hohe Potenzialdifferenz zwischen einigen Komponenten oder Drähten geben, daher sollte der Abstand zwischen ihnen erhöht werden, um einen versehentlichen Kurzschluss durch Entladung zu vermeiden. Komponenten mit Hochspannung sollten möglichst an Stellen platziert werden, die während des Debuggings von Hand nicht leicht zugänglich sind.

(3) Komponenten, deren Gewicht 15 g überschreitet. Es sollte verspannt und dann verschweißt werden. Die sind groß und schwer. Die Komponenten mit hohem Heizwert sollten nicht auf der Leiterplatte, sondern auf dem Chassis der gesamten Maschine installiert werden, und das Problem der Wärmeableitung sollte berücksichtigt werden. Thermoelemente sollten von Heizelementen ferngehalten werden.

(4) für Potentiometer. Einstellbare Induktorspule. Variabler Kondensator. Bei der Auslegung von einstellbaren Komponenten wie Mikroschaltern sollten die strukturellen Anforderungen der gesamten Maschine berücksichtigt werden. Wenn die Maschineneinstellung, sollte auf der Platine oben einfach platziert werden, um den Platz einzustellen; Wird die Maschine im Freien verstellt, sollte ihre Position der Position des Einstellknopfes auf der Chassisplatte angepasst werden.

(5) The position occupied by the positioning hole and fixing bracket of the printed board should be set aside.

2.2 Die Anordnung aller Komponenten der Schaltung gemäß den Funktionseinheiten der Schaltung muss den folgenden Grundsätzen entsprechen:

(1) Ordnen Sie die Position jeder funktionalen Schaltungseinheit gemäß dem Schaltungsprozess so an, dass das Layout für den Signalfluss geeignet ist und das Signal so weit wie möglich die gleiche Richtung behält.

(2) Um die Kernkomponenten jeder Funktionsschaltung als Zentrum, um sie herum das Layout durchzuführen. Komponenten sollten einheitlich sein. Und ordentlich. Kompakte Anordnung auf der Leiterplatte zur Minimierung und Verkürzung von Leitungen und Verbindungen zwischen Komponenten. (3) Bei Schaltungen, die mit hohen Frequenzen arbeiten, sollten die verteilten Parameter zwischen den Komponenten berücksichtigt werden. In allgemeinen Schaltungen sollten Komponenten möglichst parallel angeordnet werden. Auf diese Weise nicht nur schön und einfach zu installieren Schweißen, einfach zur Massenproduktion.

(4) Komponenten, die sich am Rand der Leiterplatte befinden, im Allgemeinen nicht weniger als 2 mm vom Rand der Leiterplatte entfernt. Die beste Form einer Leiterplatte ist ein Rechteck. Längen-Breite-Verhältnis 3:2 oder 4:3. Die Größe der Platine ist größer als 200x150mm. Die mechanische Festigkeit der Leiterplatte sollte berücksichtigt werden.

2.3 Allgemeine Layoutanforderungen für PCB-Komponenten:

Schaltungselemente und Signalwege müssen so ausgelegt werden, dass die Einkopplung unerwünschter Signale minimiert wird:

(1) Der Low-Elektronik-Signalkanal sollte sich nicht in der Nähe des High-Level-Signalkanals und der Stromleitung ohne Filterung befinden, einschließlich der Schaltung, die einen Transientenprozess erzeugen kann.

(2) Trennen Sie die analoge Schaltung mit niedrigem Pegel von der digitalen Schaltung, um die analoge Schaltung zu vermeiden. The digital circuit and the common loop of the power supply produce common impedance coupling.

(3) hoch. In dem. Logikschaltungen mit niedriger Geschwindigkeit verwenden unterschiedliche Bereiche auf der Leiterplatte.

(4) Die Länge der Signalleitung sollte minimiert werden, wenn die Schaltung angeordnet ist

(5) Stellen Sie sicher, dass zwischen benachbarten Platten. Zwischen benachbarten Lagen der gleichen Platte. Verlegen Sie keine übermäßig langen parallelen Signalkabel zwischen benachbarten Kabeln auf derselben Ebene.

(6) Der Filter für elektromagnetische Interferenzen (EMI) sollte sich so nah wie möglich an der EMI-Quelle befinden und auf derselben Leiterplatte platziert werden.

(7) DC/DC-Wandler. Schaltelemente und Gleichrichter sollten so nah wie möglich am Transformator platziert werden, um die Länge ihrer Drähte zu minimieren

(8) Platzieren Sie das Spannungsregelelement und den Siebkondensator so nah wie möglich an der Gleichrichterdiode.

(9) Die Leiterplatte ist nach Frequenz- und Stromschalteigenschaften unterteilt, und das Rauschelement und das Nichtrauschelement sollten weiter entfernt sein.

(10) Die störempfindliche Verdrahtung sollte nicht parallel zur Hochstrom- und Hochgeschwindigkeits-Schaltleitung verlaufen.