Analizo pri PCB Dezajna Teknologio Bazita sur EMC

Krom la elekto de komponantoj kaj cirkvito dezajno, bona presita cirkvito (PCB) dezajno ankaŭ estas tre grava faktoro en elektromagneta kongruo. La ŝlosilo al PCB EMC-dezajno estas redukti la refluan areon kiel eble plej multe kaj lasi la refluan vojon flui en la direkto de la dezajno. La plej oftaj revenaj nunaj problemoj venas de fendetoj en la referenca ebeno, ŝanĝante la referencan ebentavolon, kaj la signalo fluanta tra la konektilo. Jumperkondensiloj aŭ malkunligaj kondensiloj povas solvi kelkajn problemojn, sed la totala impedanco de kondensiloj, vojoj, kusenetoj, kaj drataro devas esti pripensita. Ĉi tiu prelego enkondukos la PCB-dezajnteknologion de EMC el tri aspektoj: PCB-tavoligstrategio, aranĝokapabloj kaj kablaj reguloj.

ipcb

PCB-tavoliga strategio

La dikeco, per procezo kaj la nombro da tavoloj en la cirkvitplata dezajno ne estas la ŝlosilo por solvi la problemon. Bona tavoligita stakiĝo estas certigi la pretervojon kaj malkunigon de la potenca buso kaj minimumigi la paseman tension sur la potenca tavolo aŭ grunda tavolo. La ŝlosilo por ŝirmi la elektromagnetan kampon de la signalo kaj nutrado. De la perspektivo de signalspuroj, bona tavoliga strategio devus esti meti ĉiujn signalspurojn sur unu aŭ plurajn tavolojn, kaj ĉi tiuj tavoloj estas apud la potenca tavolo aŭ grunda tavolo. Por la elektroprovizo, bona tavoliga strategio devus esti, ke la potenca tavolo estas najbara al la grunda tavolo, kaj la distanco inter la potenca tavolo kaj la grunda tavolo estas kiel eble plej malgranda. Jen tio, kion ni nomas la “tavola” strategio. Malsupre ni specife parolos pri la bonega PCB-tavola strategio. 1. La projekcia ebeno de la kabla tavolo devus esti en sia reflua ebena tavola areo. Se la kablatavolo ne estas en la projekcia areo de la reflua ebena tavolo, estos signalaj linioj ekster la projekcia areo dum kablado, kio kaŭzos la problemon pri “randa radiado”, kaj ankaŭ igos la signalan buklareon pliiĝi. , rezultigante pliigitan diferencigan reĝiman radiadon . 2. Provu eviti starigi apudajn kablajn tavolojn. Ĉar paralelaj signalspuroj sur apudaj kablaj tavoloj povas kaŭzi signalan interkruciĝon, se estas maleble eviti la apudajn dratavolojn, la tavolinterspaco inter la du kablaj tavoloj devus esti pliigita taŭge, kaj la tavolinterspaco inter la drataro kaj ĝia signalcirkvito devus esti pliigita. esti reduktita. 3. Apudaj ebenaj tavoloj devus eviti interkovron de siaj projekciaj ebenoj. Ĉar kiam la projekcioj interkovras, la kunliga kapacitanco inter la tavoloj igos la bruon inter la tavoloj kunligi unu kun la alia.

Multitavola tabulo-dezajno

Kiam la horloĝfrekvenco superas 5MHz, aŭ la signala pliiĝo tempo estas malpli ol 5ns, por bone kontroli la signalan buklan areon, ĝenerale necesas multitavola tabulo-dezajno. Oni devas atenti la jenajn principojn dum desegnado de plurtavolaj tabuloj: 1. La ŝlosila kabla tavolo (la tavolo kie la horloĝlinio, buslinio, interfaca signallinio, radiofrekvenca linio, rekomencigita signallinio, blato elekta signallinio kaj diversaj kontrolsignaloj. linioj situas) devus esti najbara al la kompleta grunda ebeno, prefere inter la du grundaj ebenoj, kiel Montrite en Figuro 1. La ŝlosilaj signallinioj estas ĝenerale forta radiado aŭ ekstreme sentemaj signallinioj. Kablado proksime al la grunda ebeno povas redukti la areon de la signalbuklo, redukti la intensecon de radiado aŭ plibonigi la kontraŭ-interferan kapablon.

Figuro 1 La ŝlosila drata tavolo estas inter la du grundaj ebenoj

2. La potenca ebeno devas esti retirita rilate al sia apuda grunda ebeno (rekomendita valoro 5H~20H). La retiro de la potenco-aviadilo relative al sia revena grundaviadilo povas efike subpremi la “randan radiadon” problemon.

Krome, la ĉefa funkciserva ebeno de la tabulo (la plej vaste uzata elektra ebeno) devas esti proksima al sia grunda ebeno por efike redukti la buklareon de la nutrada kurento, kiel montrite en Figuro 3.

Figuro 3 La potenca aviadilo devus esti proksima al sia grunda ebeno

3. Ĉu ne ekzistas signallinio ≥50MHz sur la SUPRAJ kaj MALSUBaj tavoloj de la tabulo. Se jes, estas plej bone marŝi la altfrekvencan signalon inter la du ebenaj tavoloj por subpremi ĝian radiadon al la spaco.

Unu-tavola tabulo kaj duobla-tavola tabulo dezajno

Por la dezajno de unu-tavolaj kaj duoble-tavolaj tabuloj, la dezajno de ŝlosilaj signallinioj kaj elektraj linioj devas esti atentita. Devas esti grunda drato apud kaj paralela al la potenca spuro por redukti la areon de la elektra kurenta buklo. “Guide Ground Line” devus esti metita ambaŭflanke de la ŝlosila signallinio de la unutavola tabulo, kiel montrite en Figuro 4. La ŝlosila signallinia projekcia ebeno de la duobla tavola tabulo devas havi grandan areon de grundo. , aŭ la sama metodo kiel la unu-tavola tabulo, desegni “Gvidgrundo-Linio”, kiel montrite en Figuro 5. La “gardistgrunda drato” sur ambaŭ flankoj de la ŝlosila signallinio povas redukti la signalan buklon unuflanke, kaj ankaŭ malhelpi krucparoladon inter la signallinio kaj aliaj signallinioj.

Ĝenerale, la tavolo de la PCB-tabulo povas esti desegnita laŭ la sekva tabelo.

PCB-aranĝkapabloj

Kiam vi desegnas la PCB-aranĝon, plene plenumu la dezajnprincipon meti en rekta linio laŭ la signala fluo-direkto, kaj provu eviti buklojn tien kaj reen, kiel montrite en Figuro 6. Ĉi tio povas eviti rektan signal-kupladon kaj influi signalan kvaliton. Krome, por malhelpi reciprokan interferon kaj kuniĝon inter cirkvitoj kaj elektronikaj komponantoj, la lokigo de cirkvitoj kaj la aranĝo de komponantoj devas sekvi la sekvajn principojn:

1. Se interfaco de “pura grundo” estas desegnita sur la tabulo, la filtraj kaj izolaj komponantoj devas esti metitaj sur la izolan bandon inter la “pura grundo” kaj la laboranta grundo. Ĉi tio povas malhelpi la filtrajn aŭ izoligajn aparatojn kunliĝi unu al la alia tra la ebena tavolo, kiu malfortigas la efikon. Krome, sur la “pura grundo”, krom filtraj kaj protektaj aparatoj, neniuj aliaj aparatoj povas esti metitaj. 2. Kiam pluraj modulaj cirkvitoj estas metitaj sur la saman PCB, ciferecaj cirkvitoj kaj analogaj cirkvitoj, kaj altrapidaj kaj malaltrapidaj cirkvitoj devas esti aranĝitaj aparte por eviti reciprokan interferon inter ciferecaj cirkvitoj, analogaj cirkvitoj, altrapidaj cirkvitoj, kaj malalt-rapidecaj cirkvitoj. Krome, kiam altaj, mezaj kaj malalt-rapidecaj cirkvitoj ekzistas sur la cirkvito en la sama tempo, por malhelpi altfrekvencan cirkvitbruon de radiado eksteren tra la interfaco.

3. La filtrila cirkvito de la elektra eniga haveno de la cirkvito devas esti metita proksime al la interfaco por malhelpi, ke la cirkvito, kiu estis filtrita, estu kunligita denove.

Figuro 8 La filtrila cirkvito de la elektra eniga haveno devas esti metita proksime al la interfaco

4. La komponantoj de filtrado, protekto kaj izolado de la interfaca cirkvito estas metitaj proksime al la interfaco, kiel montrite en Figuro 9, kiu povas efike atingi la efikojn de protekto, filtrado kaj izolado. Se estas kaj filtrilo kaj protekta cirkvito ĉe la interfaco, la principo de unua protekto kaj poste filtrado devus esti sekvita. Ĉar la protekta cirkvito estas uzata por ekstera supertensio kaj superflua subpremado, se la protekta cirkvito estas metita post la filtrila cirkvito, la filtrila cirkvito estos damaĝita de trotensio kaj trokurento. Krome, ĉar la enigaj kaj eliraj linioj de la cirkvito malfortigos la filtradon, izolitecon aŭ protektan efikon kiam ili estas kunligitaj unu kun la alia, certigu, ke la enigo kaj eligo linioj de la filtrila cirkvito (filtrilo), izolado kaj protekta cirkvito ne faras. kuniĝi unu kun la alia dum aranĝo.

5. Sentemaj cirkvitoj aŭ aparatoj (kiel restarigi cirkvitojn, ktp.) devus esti almenaŭ 1000 mil for de ĉiu rando de la tabulo, precipe la rando de la tabulo-interfaco.

6. Stokado de energio kaj altfrekvencaj filtrilaj kondensiloj devas esti metitaj proksime de la unuo-cirkvitoj aŭ aparatoj kun grandaj aktualaj ŝanĝoj (kiel ekzemple la enigo kaj eligo-terminaloj de la potenca modulo, ventoliloj kaj relajsoj) por redukti la buklareon de la. granda kurenta buklo.

7. La filtrilaj komponantoj devas esti metitaj flank-al-flanke por malhelpi la filtritan cirkviton denove interferi.

8. Konservu fortajn radiadajn aparatojn kiel kristalojn, kristalajn oscilatorojn, relajsojn kaj ŝanĝantajn elektroprovizojn almenaŭ 1000 milojn for de la tabulo-interfaco-konektiloj. Tiamaniere, la interfero povas esti elradiita rekte aŭ la fluo povas esti kunligita al la eksiĝinta kablo por radii eksteren.

Reguloj pri kablado de PCB

Krom la elekto de komponantoj kaj cirkvito-dezajno, bona drataro de presita cirkvito (PCB) ankaŭ estas tre grava faktoro en elektromagneta kongruo. Ĉar PCB estas eneca komponanto de la sistemo, plifortigi elektromagnetan kongruecon en PCB-dratado ne alportos kromajn kostojn al la fina kompletigo de la produkto. Iu ajn devas memori, ke malbona PCB-aranĝo povas kaŭzi pli da elektromagnetaj kongruecproblemoj, prefere ol forigi ilin. En multaj kazoj, eĉ la aldono de filtriloj kaj komponantoj ne povas solvi ĉi tiujn problemojn. En la fino, la tuta estraro devis esti rekablata. Tial, ĝi estas la plej kostefika maniero evoluigi bonajn PCB-dratajn kutimojn komence. La sekvantaroj enkondukos kelkajn ĝeneralajn regulojn de PCB-dratado kaj la dezajnajn strategiojn de elektraj linioj, grundaj linioj kaj signallinioj. Fine, laŭ ĉi tiuj reguloj, plibonigaj mezuroj estas proponitaj por la tipa cirkvito de presita cirkvito de la klimatizilo. 1. Disigo de cableado La funkcio de disiĝo de cableado estas minimumigi interkruciĝon kaj bruan kupladon inter apudaj cirkvitoj en la sama tavolo de la PCB. La specifo de 3W deklaras, ke ĉiuj signaloj (horloĝo, vidbendo, aŭdio, rekomencigita ktp.) devas esti izolitaj de linio al linio, rando al rando, kiel montrite en Figuro 10. Por plu redukti la magnetan kupladon, la referenca grundo estas metita proksime de la ŝlosila signalo por izoli la kunligan bruon generitan per aliaj signallinioj.

2. Agordo de protekto kaj ŝuntlinio Shunt kaj protektolinio estas tre efika metodo por izoli kaj protekti ŝlosilajn signalojn, kiel sistemajn horloĝsignalojn en brua medio. En Figuro 21, la paralela aŭ protekta cirkvito en la PCB estas metita laŭ la cirkvito de la ŝlosila signalo. La protektocirkvito ne nur izolas la kunligan magnetan fluon generitan de aliaj signallinioj, sed ankaŭ izolas ŝlosilajn signalojn de kuplado kun aliaj signallinioj. La diferenco inter la ŝuntlinio kaj la protektolinio estas ke la ŝuntlinio ne devas esti finita (ligita al grundo), sed ambaŭ finoj de la protektolinio devas esti ligitaj al la grundo. Por plu redukti la kupladon, la protekta cirkvito en la plurtavola PCB povas esti aldonita kun vojo al la grundo ĉiu alia segmento.

3. La elektra linio-dezajno baziĝas sur la grandeco de la presita cirkvito kurento, kaj la larĝo de la elektra linio estas kiel eble plej dika por redukti la bukloreziston. Samtempe, faru la direkton de la elektra linio kaj grunda linio kongrua kun la direkto de transdono de datumoj, kio helpas plibonigi la kontraŭ-bruan kapablon. En unuopa aŭ duobla panelo, se la elektra linio estas tre longa, malkunliga kondensilo devas esti aldonita al la grundo ĉiun 3000 mil, kaj la valoro de la kondensilo estas 10uF+1000pF.

Dezajno de grunda drato

La principoj de tera dratodezajno estas:

(1) La cifereca grundo estas apartigita de la analoga grundo. Se ekzistas kaj logikaj cirkvitoj kaj liniaj cirkvitoj sur la cirkvito, ili devus esti apartigitaj kiel eble plej multe. La grundo de la malaltfrekvenca cirkvito devus esti surgrundigita paralele ĉe ununura punkto kiel eble plej multe. Kiam la fakta drataro estas malfacila, ĝi povas esti parte konektita en serio kaj tiam surgrundigita paralele. La altfrekvenca cirkvito devas esti surterigita ĉe pluraj punktoj en serio, la grunda drato devus esti mallonga kaj luita, kaj la krad-simila grand-area grunda folio devus esti uzata ĉirkaŭ la altfrekvenca komponanto kiel eble plej multe.

(2) La tera drato devas esti kiel eble plej dika. Se la grunda drato uzas tre streĉan linion, la grunda potencialo ŝanĝiĝas kun la ŝanĝo de la fluo, kiu reduktas la kontraŭ-bruan agadon. Tial, la grunda drato devas esti dikigita tiel ke ĝi povas pasi trioble la permeseblan kurenton sur la presita tabulo. Se eble, la terdrato devus esti 2~3mm aŭ pli.

(3) La grunda drato formas fermitan buklon. Por presitaj tabuloj kunmetitaj nur de ciferecaj cirkvitoj, la plej multaj el iliaj surgrundiĝaj cirkvitoj estas aranĝitaj en bukloj por plibonigi brureziston.

Signallinia dezajno

Por esencaj signallinioj, se la estraro havas internan signalan kabltavolon, la ŝlosilaj signallinioj kiel horloĝoj devus esti metitaj sur la interna tavolo, kaj prioritato ricevas al la preferata drata tavolo. Krome, ŝlosilaj signallinioj ne devas esti direktitaj trans la sekcion, inkluzive de referencaj ebenaj breĉoj kaŭzitaj de vojoj kaj kusenetoj, alie ĝi kondukos al pliigo de la areo de la signalbuklo. Kaj la ŝlosila signallinio devus esti pli ol 3H de la rando de la referenca ebeno (H estas la alteco de la linio de la referenca ebeno) por subpremi la randan radiadan efikon. Por horloĝlinioj, buslinioj, radiofrekvencaj linioj kaj aliaj fortaj radiadsignalaj linioj kaj rekomencigitaj signallinioj, pecetaj elektaj signallinioj, sistemaj kontrolsignaloj kaj aliaj sentemaj signallinioj, tenu ilin for de la interfaco kaj elirantaj signallinioj. Ĉi tio malhelpas la interferon sur la forta radianta signallinio de kuplado al la eksiĝinta signallinio kaj radiado eksteren; kaj ankaŭ evitas la eksteran interferon alportitan per la interfaco eksiĝinta signallinio de kuplado ĝis la sentema signallinio, kaŭzante sistemmisfunkciadon. Diferencaj signallinioj devus esti sur la sama tavolo, egala longo, kaj kuri paralele, tenante la impedancon konsekvenca, kaj ne devus esti alia drataro inter la diferencigaj linioj. Ĉar la komuna reĝima impedanco de la diferenciga linioparo estas certigita esti egala, ĝia kontraŭ-interferenca kapablo povas esti plibonigita. Laŭ la supraj kablaj reguloj, la tipa cirkvito de presita cirkvito de la klimatizilo estas plibonigita kaj optimumigita.