Superrigardo de PCB-kaskada EMC-serio-scio

PCB staplado estas grava faktoro por determini EMC-rendimenton de produktoj. Bona tavoligado povas esti tre efika por redukti radiadon de la PCB-buklo (diferenciala reĝima emisio), kaj ankaŭ de kabloj konektitaj al la tabulo (komuna reĝima emisio).

ipcb

Aliflanke, malbona akvofalo povas multe pliigi la radiadon de ambaŭ mekanismoj. Kvar faktoroj estas gravaj por konsidero de platstakado:

1. Nombro de tavoloj;

2. La nombro kaj speco de tavoloj uzataj (potenco kaj / aŭ tero);

3. La ordo aŭ sinsekvo de tavoloj;

4. La intervalo inter tavoloj.

Kutime oni konsideras nur la nombron de tavoloj. En multaj kazoj, la aliaj tri faktoroj estas same gravaj, kaj la kvara foje eĉ ne estas konata de la PCB-projektisto. Kiam vi determinas la nombron de tavoloj, konsideru la jenon:

1. Signala kvanto kaj kosto de drataro;

2. Ofteco;

3. Ĉu la produkto devas plenumi la lanĉajn postulojn de Klaso A aŭ Klaso B?

4. PCB estas en ŝirmita aŭ neŝirmita loĝejo;

5. Kompanio pri inĝenierado pri EMC de la projektteamo.

Kutime oni konsideras nur la unuan terminon. Efektive, ĉiuj eroj estis esencaj kaj devas esti konsiderataj egale. Ĉi tiu lasta ero estas aparte grava kaj ne devas esti preteratentita se optimuma projektado estas atingota en la plej malmulta tempo kaj kosto.

Plurtavola plato uzanta grundan kaj / aŭ potencaviadilon disponigas signifan redukton en radiademisio komparite kun du-tavola plato. Ĝenerala dikfingra regulo estas, ke kvar-fadena plato produktas 15dB malpli da radiado ol du-fadena plato, ĉiuj aliaj faktoroj egalas. Tabulo kun plata surfaco multe pli bonas ol tabulo sen plata surfaco pro la jenaj kialoj:

1. Ili permesas sendi signalojn kiel mikro-striojn (aŭ rubandajn liniojn). Ĉi tiuj strukturoj estas kontrolitaj impedancaj transmisilinioj kun multe malpli da radiado ol la hazarda drataro uzata sur du-tavolaj tabuloj;

2. La tera ebeno signife reduktas teran impedancon (kaj sekve tera bruo).

Kvankam du platoj estis sukcese uzataj en neŝirmitaj enfermaĵoj de 20-25 mhz, ĉi tiuj kazoj estas la escepto anstataŭ la regulo. Super ĉirkaŭ 10-15mhz kutime oni devas konsideri plurtavolajn panelojn.

Vi devas provi atingi kvin celojn uzante plurtavolan tabulon. Ili estas:

1. La signala tavolo devas ĉiam esti apuda al la aviadilo;

2. La signala tavolo devas esti strikte kunigita (proksime al) al sia apuda ebeno;

3, la potenca ebeno kaj la tera ebeno estu proksime kombinitaj;

4, altrapida signalo devas esti entombigita en la linio inter du aviadiloj, aviadilo povas ludi ŝirman rolon, kaj povas subpremi la radiadon de altrapida presita linio;

5. Multoblaj surteraj ebenoj havas multajn avantaĝojn, ĉar ili reduktos la surteran (referencan ebenon) impedancon de la tabulo kaj malpliigos komunan reĝimon.

Ĝenerale ni estas antaŭ elekto inter signala / ebena proksimeca kuplado (Objektivo 2) kaj potenco / tera ebena proksimeca kuplado (celo 3). Kun konvenciaj PCB-konstruteknikoj, la plata plaka kapacitanco inter la apuda elektroprovizo kaj la tera ebeno estas nesufiĉa por provizi sufiĉan delokiĝon sub 500 MHz.

Tial, malligado devas esti traktita per aliaj rimedoj, kaj ni ĝenerale elektu striktan kupladon inter la signalo kaj la nuna revenaviadilo. La avantaĝoj de streĉa kuplado inter la signala tavolo kaj la nuna revenaviadilo superos la malavantaĝojn kaŭzitajn de iometa perdo de kapacitanco inter la aviadiloj.

Ok tavoloj estas la minimuma nombro da tavoloj uzeblaj por atingi ĉiujn kvin el ĉi tiuj celoj. Iuj el ĉi tiuj celoj devos esti kompromititaj sur kvar- kaj ses-tavolaj tabuloj. En ĉi tiuj kondiĉoj, vi devas determini, kiuj celoj estas plej gravaj por la projektado.

La supra alineo ne interpretiĝu tiel, ke vi ne povas fari bonan EMC-projekton sur kvar – aŭ ses-nivela tabulo, kiel vi povas. Ĝi nur montras, ke ne ĉiuj celoj estas atingeblaj samtempe kaj ke necesas ia kompromiso.

Ĉar ĉiuj dezirataj EMC-celoj povas esti atingitaj per ok tavoloj, estas neniu kialo uzi pli ol ok tavolojn krom por akomodi pliajn signalajn vojajn tavolojn.

El me mechanicalanika vidpunkto, alia ideala celo estas igi la sekcon de la PCB-tabulo simetria (aŭ ekvilibrigita) malhelpi misprezenton.

Ekzemple, sur ok-tavola tabulo, se la dua tavolo estas ebeno, tiam la sepa tavolo ankaŭ devas esti ebeno.

Tial ĉiuj agordoj prezentitaj ĉi tie uzas simetriajn aŭ ekvilibrajn strukturojn. Se nesimetriaj aŭ malekvilibraj strukturoj estas permesitaj, eblas konstrui aliajn kaskajn agordojn.

Kvar tavolbreto

La plej ofta kvar-tavola platstrukturo estas montrita en Figuro 1 (la potencaviadilo kaj grundaviadilo estas interŝanĝeblaj). Ĝi konsistas el kvar egale spacigitaj tavoloj kun interna potenca ebeno kaj tera ebeno. Ĉi tiuj du eksteraj kablaj tavoloj kutime havas ortajn kablajn direktojn.

Kvankam ĉi tiu konstruo multe pli bonas ol duoblaj paneloj, ĝi havas iujn malpli dezirindajn ecojn.

Por la listo de celoj en Parto 1, ĉi tiu stako nur plenumas celon (1). Se la tavoloj estas egale interspacigitaj, estas granda interspaco inter la signala tavolo kaj la nuna revenaviadilo. Estas ankaŭ granda interspaco inter la potenca ebeno kaj la tera ebeno.

Por kvar-fadena tabulo, ni ne povas korekti ambaŭ difektojn samtempe, do ni devas decidi, kiu estas plej grava por ni.

Kiel menciite pli frue, la intertavola kapacitanco inter la apuda elektroprovizo kaj la tera ebeno estas nesufiĉa por provizi adekvatan delokiĝon per konvenciaj PCB-fabrikaj teknikoj.

Disligado devas esti pritraktita per aliaj rimedoj, kaj ni elektu striktan kupladon inter la signalo kaj la nuna revenaviadilo. La avantaĝoj de streĉa kuplado inter la signala tavolo kaj la nuna revenaviadilo superpezos la malavantaĝojn de iometa perdo de intertavola kapacitanco.

Tial, la plej simpla maniero plibonigi la EMC-rendimenton de la kvar-tavola plato estas alporti la signalan tavolon kiel eble plej proksime al la aviadilo. 10mil), kaj uzas grandan dielektrikan kernon inter la fonto de energio kaj la tera ebeno (> 40mil), kiel montrite en Figuro 2.

Ĉi tio havas tri avantaĝojn kaj malmultajn malavantaĝojn. La signala bukla areo estas pli malgranda, do malpli da diferenciala reĝimo generiĝas. Por la kazo de 5mil-intervalo inter la dratotavolo kaj la ebena tavolo, bukla radiado-redukto de 10dB aŭ pli povas esti realigita relative al same spacigita staplita strukturo.

Due, la streĉa kuplado de signala drataro al la tero reduktas la planan impedancon (induktanco), tiel reduktante la komunan reĝimon de la kablo konektita al la tabulo.

Trie, la streĉa kuplado de la drataro al la aviadilo reduktos interkruciĝon inter la drataro. Por fiksa kabla interspaco, interkruciĝo estas proporcia al la kvadrato de kabla alteco. Ĉi tiu estas unu el la plej facilaj, malmultekostaj kaj plej preteratentataj manieroj redukti radiadon de kvar-tavola PCB.

Per ĉi tiu kaskada strukturo, ni kontentigas ambaŭ celojn (1) kaj (2).

Kiaj aliaj ebloj ekzistas por la kvar-tavola lamenita strukturo? Nu, ni povas uzi iom netradician strukturon, nome ŝanĝi la signalan tavolon kaj ebenan tavolon en Figuro 2 por produkti la akvofalon montritan en Figuro 3A.

La ĉefa avantaĝo de ĉi tiu laminado estas, ke la ekstera ebeno provizas ŝirmadon por signala vojigo sur la interna tavolo. La malavantaĝo estas, ke la tera ebeno povas esti forte tranĉita de la densaj komponaj kusenetoj sur la PCB. Ĉi tio povas esti mildigita iagrade renversante la ebenon, metante la potencan ebenon sur la flankon de la elemento, kaj metante la teran ebenon sur la alian flankon de la tabulo.

Due, iuj homoj ne ŝatas havi elmetitan potencan aviadilon, kaj trie, enterigitaj signalaj tavoloj malfaciligas reverki la tabulon. La akvofalo kontentigas celon (1), (2), kaj parte kontentigas celon (4).

Du el ĉi tiuj tri problemoj povas esti mildigitaj per akvofalo kiel montrite en Figuro 3B, kie la du eksteraj ebenoj estas teraj ebenoj kaj la elektroprovizo estas sendita sur la signala ebeno kiel drataro.La elektroprovizo devas esti rastrumita uzante larĝajn spurojn en la signalotavolo.

Du pliaj avantaĝoj de ĉi tiu akvofalo estas:

(1) La du teraj ebenoj provizas multe pli malaltan teran impedancon, tiel reduktante komunan reĝimon de kablo;

(2) La du teraj ebenoj povas esti kudritaj kune ĉe la periferio de la plato por sigeli ĉiujn signalajn spurojn en kaĝo de Faraday.

Laŭ EMC-vidpunkto, ĉi tiu tavoligado, se bone farita, eble estas la plej bona tavoligado de kvar-tavola PCB. Nun ni plenumis celojn (1), (2), (4) kaj (5) kun nur unu kvar-tavola tabulo.

Figuro 4 montras kvaran eblecon, ne la kutiman, sed unu, kiu povas agi bone. Ĉi tio similas al Figuro 2, sed la tera ebeno estas uzata anstataŭ la potenca ebeno, kaj la nutrado funkcias kiel spuro sur la signala tavolo por drataro.

Ĉi tiu akvofalo venkas la menciitan reverkan problemon kaj ankaŭ provizas malaltan teran impedancon pro la du teraj ebenoj. Tamen ĉi tiuj aviadiloj ne provizas ŝirmadon. Ĉi tiu agordo kontentigas celojn (1), (2) kaj (5), sed ne kontentigas celojn (3) aŭ (4).

Do, kiel vi povas vidi, ekzistas pli da ebloj por kvar-tavolaj tavoloj ol vi komence povus pensi, kaj eblas plenumi kvar el niaj kvin celoj per kvar-tavolaj PCBS. El EMC-vidpunkto, la tavoligado de figuroj 2, 3b kaj 4 ĉiuj funkcias bone.

6 tavolotabulo

Plej multaj ses-tavolaj tabuloj konsistas el kvar signalaj kablaj tavoloj kaj du ebenaj tavoloj, kaj ses-tavolaj tabuloj ĝenerale superas kvar-tavolajn tabulojn laŭ EMC-perspektivo.

Figuro 5 montras kaskadan strukturon, kiu ne uzeblas sur ses-tavola tabulo.

Ĉi tiuj ebenoj ne provizas ŝirmadon por la signala tavolo, kaj du el la signalaj tavoloj (1 kaj 6) ne estas najbaraj al aviadilo. Ĉi tiu aranĝo funkcias nur se ĉiuj altfrekvencaj signaloj estas direktitaj ĉe tavoloj 2 kaj 5, kaj nur tre malaltfrekvencaj signaloj, aŭ pli bone ankoraŭ, tute sen signalaj dratoj (nur lutaj kusenetoj) estas direktitaj ĉe tavoloj 1 kaj 6.

Se uzite, iuj neuzataj areoj sur la etaĝoj 1 kaj 6 devas esti pavimitaj kaj viAS alfiksitaj al la ĉefa etaĝo en kiom eble plej multaj lokoj.

Ĉi tiu agordo kontentigas nur unu el niaj originalaj celoj (Celo 3).

Kun ses tavoloj disponeblaj, la principo provizi du entombigitajn tavolojn por altrapidaj signaloj (kiel montrite en Figuro 3) estas facile efektivigebla, kiel montrite en Figuro 6. Ĉi tiu agordo ankaŭ provizas du surfacajn tavolojn por malaltaj rapidaj signaloj.

Ĉi tio probable estas la plej ofta ses-tavoligita strukturo kaj povas esti tre efika por kontroli elektromagnetan emision se bone farite. Ĉi tiu agordo plenumas celon 1,2,4, sed ne celon 3,5. Ĝia ĉefa malavantaĝo estas la disiĝo de potenca ebeno kaj tera ebeno.

Pro ĉi tiu disiĝo, ne ekzistas multe da interplana kapacitanco inter la potenca ebeno kaj la tera ebeno, do zorga desliga projektado devas esti entreprenita por trakti ĉi tiun situacion. Por pliaj informoj pri malkuplado, vidu niajn konsiletojn pri Delokiĝa tekniko.

Preskaŭ identa, bonkonduta ses-tavoligita lamenigita strukturo estas montrita en Figuro 7.

H1 reprezentas la horizontalan vojigan tavolon de signalo 1, V1 reprezentas la vertikalan vojan tavolon de signalo 1, H2 kaj V2 reprezentas la saman signifon por signalo 2, kaj la avantaĝo de ĉi tiu strukturo estas, ke ortogonalaj vojoj de signaloj ĉiam rilatas al la sama ebeno.

Por kompreni kial ĉi tio gravas, vidu la sekcion pri signalo-al-referencaj ebenoj en Parto 6. La malavantaĝo estas, ke signaloj de tavolo 1 kaj tavolo 6 ne estas ŝirmitaj.

Tial, la signala tavolo devas esti tre proksima al sia apuda ebeno kaj pli dika meza kerna tavolo devas esti uzata por konsistigi la bezonatan platan dikecon. La tipa 0.060 coloj dika telero-interspaco probable estas 0.005 “/ 0.005” / 0.040 “/ 0.005” / 0.005 “/ 0.005”. Ĉi tiu strukturo kontentigas Celojn 1 kaj 2, sed ne celojn 3, 4 aŭ 5.

Alia ses-tavola plato kun bonega agado estas montrita en Figuro 8. Ĝi provizas du signalajn entombigitajn tavolojn kaj apudajn potencajn kaj terajn ebenojn por plenumi ĉiujn kvin celojn. Tamen la plej granda malavantaĝo estas, ke ĝi havas nur du kablajn tavolojn, do ĝi ne estas uzata tre ofte.

Ses-tavola plato pli facile akiras bonan elektromagnetan kongruecon ol kvar-tavola plato. Ni ankaŭ havas la avantaĝon de kvar signalaj vojigaj tavoloj anstataŭ esti limigitaj al du.

Kiel okazis kun la kvar-tavola cirkvita plato, la ses-tavola PCB plenumis kvar el niaj kvin celoj. Ĉiuj kvin celoj povas esti plenumitaj se ni limigas nin al du signalaj vojigaj tavoloj. La strukturoj en Figuro 6, Figuro 7 kaj Figuro 8 ĉiuj funkcias bone laŭ EMC-perspektivo.