Diseño de compatibilidad electromagnética de placa de circuito impreso (PCB)

Placa de circuito impreso (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. Con el desarrollo de la sociedad de la información, todos los tipos de productos electrónicos a menudo funcionan juntos y la interferencia entre ellos es cada vez más grave. Por tanto, la compatibilidad electromagnética se convierte en la clave del funcionamiento normal de un sistema electrónico. De manera similar, con el desarrollo de la tecnología eléctrica, la densidad de PCB aumenta cada vez más. La calidad del diseño de la placa de circuito impreso tiene una gran influencia en la capacidad de interferencia y antiinterferencia del circuito. Además de la elección de los componentes y el diseño del circuito, un buen cableado de PCB también es un factor muy importante en la compatibilidad electromagnética para un rendimiento óptimo de los circuitos electrónicos.

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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. Un cableado de PCB deficiente puede causar más problemas de emc de los que puede eliminar. En muchos casos, incluso agregar filtros y componentes no resuelve estos problemas. Finalmente, se tuvo que volver a cablear toda la placa. Por lo tanto, desarrollar buenos hábitos de cableado de PCB es la forma más rentable de comenzar.

Una cosa a tener en cuenta es que no existen reglas estrictas para el cableado de PCB ni reglas específicas que cubran todo el cableado de PCB. La mayoría del cableado de PCB está limitado por el tamaño de la placa de circuito y el número de capas revestidas de cobre. Algunas técnicas de cableado que se pueden aplicar a un circuito, pero no a otro, dependen de la experiencia del ingeniero de cableado. Sin embargo, existen algunas reglas generales, que se discutirán a continuación.

Para una buena calidad de diseño. Los PCB de bajo costo deben seguir los siguientes principios generales:

2. Disposición de componentes en PCB

En primer lugar, es necesario tener en cuenta que el tamaño de la placa de circuito impreso es demasiado grande. Cuando el tamaño de la PCB es demasiado grande, la línea impresa es larga, la impedancia aumenta, la capacidad antirruido disminuye y el costo aumenta. Demasiado pequeña, la disipación de calor no es buena y las líneas adyacentes son susceptibles a interferencias. Después de determinar el tamaño de la PCB. Luego localice los componentes especiales. Finalmente, según la unidad funcional del circuito, se disponen todos los componentes del circuito.

A digital circuit in an electronic device. El diseño de los componentes del circuito analógico y del circuito de alimentación y las características del cableado son diferentes, producen interferencias y los métodos de supresión de interferencias son diferentes. Also high frequency. Debido a la diferente frecuencia, la interferencia del circuito de baja frecuencia y el método de supresión de interferencias son diferentes. Entonces, en el diseño de componentes, el circuito digital debería ser. 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. Además, el diseño también debe prestar especial atención a los fuertes. Weak signal device distribution and signal transmission direction.

In printed board layout high speed. Para circuitos lógicos de velocidad media y baja, los componentes deben disponerse de la manera que se muestra en la Figura 1-1.

Al igual que con otros circuitos lógicos, los componentes deben colocarse lo más cerca posible entre sí para lograr un mejor efecto anti-ruido. The position of components on the PRINTED circuit board should take full account of emi. Uno de los principios es mantener los cables entre los componentes lo más cortos posible. En términos de diseño, la parte de la señal analógica, la parte del circuito digital de alta velocidad y la parte de la fuente de ruido (como el relé, el interruptor de alta corriente, etc.) deben estar correctamente separadas para minimizar el acoplamiento de la señal entre ellas, como se muestra en la Figura 1. -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. Los componentes que se alteran fácilmente no deben estar demasiado cerca unos de otros, y los componentes de entrada y salida deben estar lo más lejos posible.

(2) Puede haber una gran diferencia de potencial entre algunos componentes o cables, por lo que la distancia entre ellos debe aumentarse para evitar un cortocircuito accidental causado por una descarga. Los componentes con alto voltaje deben colocarse, en la medida de lo posible, en lugares a los que no se pueda acceder fácilmente a mano durante la depuración.

(3) Componentes cuyo peso supere los 15g. Debe estar reforzado y luego soldado. Son grandes y pesados. Los componentes con alto poder calorífico no deben instalarse en la placa impresa, sino en el chasis de toda la máquina, y se debe considerar el problema de la disipación de calor. Los elementos térmicos deben mantenerse alejados de los elementos calefactores.

(4) para potenciómetro. Bobina inductora ajustable. Condensador variable. El diseño de los componentes ajustables, como el microinterruptor, debe considerar los requisitos estructurales de toda la máquina. Si el ajuste de la máquina, debe colocarse en el tablero impreso arriba, fácil de ajustar el lugar; Si la máquina se ajusta en el exterior, su posición debe adaptarse a la posición de la perilla de ajuste en el panel del chasis.

(5) La posición ocupada por el orificio de posicionamiento y el soporte de fijación de la placa impresa debe dejarse a un lado.

2.2 La disposición de todos los componentes del circuito de acuerdo con las unidades funcionales del circuito deberá cumplir con los siguientes principios:

(1) Organice la posición de cada unidad de circuito funcional de acuerdo con el proceso del circuito, de modo que el diseño sea conveniente para el flujo de la señal y la señal mantenga la misma dirección en la medida de lo posible.

(2) A los componentes centrales de cada circuito funcional como centro, alrededor para realizar el trazado. Los componentes deben ser uniformes. Y ordenado. Disposición compacta en PCB para minimizar y acortar cables y conexiones entre componentes. (3) Para los circuitos que funcionan a altas frecuencias, se deben considerar los parámetros distribuidos entre los componentes. En los circuitos generales, los componentes deben disponerse en paralelo tanto como sea posible. De esta manera, no solo hermosa y fácil de instalar soldadura, fácil de producir en masa.

(4) Componentes ubicados en el borde de la placa de circuito, generalmente a no menos de 2 mm del borde de la placa de circuito. La mejor forma de una placa de circuito es un rectángulo. Relación de largo a ancho 3: 2 o 4: 3. El tamaño de la placa de circuito es superior a 200×150 mm. Se debe tener en cuenta la resistencia mecánica de la placa de circuito.

2.3 Requisitos generales de diseño para componentes de PCB:

Los elementos del circuito y las rutas de las señales deben disponerse para minimizar el acoplamiento de señales no deseadas:

(1) El canal de señal electrónica baja no debe estar cerca del canal de señal de alto nivel y la línea de alimentación sin filtrar, incluido el circuito que puede producir un proceso transitorio.

(2) Separe el circuito analógico de bajo nivel del circuito digital para evitar el circuito analógico. El circuito digital y el bucle común de la fuente de alimentación producen un acoplamiento de impedancia común.

(3) alto. En el. Los circuitos lógicos de baja velocidad utilizan diferentes áreas en la PCB.

(4) La longitud de la línea de señal debe minimizarse cuando el circuito está dispuesto

(5) Asegure entre placas adyacentes. Entre capas adyacentes del mismo tablero. No tenga cables de señal paralelos excesivamente largos entre cables adyacentes en la misma capa.

(6) El filtro de interferencia electromagnética (EMI) debe estar lo más cerca posible de la fuente de EMI y debe colocarse en la misma placa de circuito.

(7) Convertidor DC / DC. Los elementos de conmutación y rectificadores deben colocarse lo más cerca posible del transformador para minimizar la longitud de sus cables.

(8) Coloque el elemento regulador de voltaje y el condensador del filtro lo más cerca posible del diodo rectificador.

(9) La placa impresa se divide de acuerdo con las características de conmutación de frecuencia y corriente, y el elemento de ruido y el elemento sin ruido deben estar más lejos.

(10) El cableado sensible al ruido no debe ser paralelo a la línea de conmutación de alta corriente y alta velocidad.