Piirilevyn (PCB) sähkömagneettisen yhteensopivuuden suunnittelu

Piirilevy (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. Tietoyhteiskunnan kehittyessä kaikenlaiset elektroniset tuotteet toimivat usein yhdessä, ja niiden välinen häiriö on yhä vakavampaa. Siksi sähkömagneettisesta yhteensopivuudesta tulee avain elektronisen järjestelmän normaaliin toimintaan. Samoin sähkötekniikan kehittyessä PCB: n tiheys kasvaa ja kasvaa. Piirilevyjen suunnittelun laadulla on suuri vaikutus piirin häiriö- ja häiriönpoistokykyyn. Komponenttien ja piirisuunnittelun lisäksi hyvä piirilevyjohdotus on myös erittäin tärkeä tekijä sähkömagneettisessa yhteensopivuudessa elektronisten piirien optimaalisen suorituskyvyn kannalta.

ipcb

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. Kuitenkin painetun piirilevyn suunnittelussa tuotesuunnittelijat kiinnittävät usein usein huomiota vain tiheyden parantamiseen, tilankäytön vähentämiseen, yksinkertaiseen tuotantoon tai kauniin, yhtenäisen asettelun tavoitteluun, ottamatta huomioon piirin asettelun vaikutusta sähkömagneettiseen yhteensopivuuteen. useita signaaleja, jotka säteilevät tilaan häirinnän muodostamiseksi. Huono piirilevyjohdotus voi aiheuttaa enemmän emc -ongelmia kuin poistaa. Monissa tapauksissa jopa suodattimien ja komponenttien lisääminen ei ratkaise näitä ongelmia. Lopulta koko levy johdotettiin uudelleen. Siksi hyvän PCB-johdotustavan kehittäminen on kustannustehokkain tapa aloittaa.

Yksi asia on huomata, että PCB -johdotusta koskevia tiukkoja sääntöjä ei ole, eikä kaikkia PCB -johdotuksia koskevia erityissääntöjä. Useimpia piirilevyjohdotuksia rajoittavat piirilevyn koko ja kuparipäällysteisten kerrosten määrä. Jotkut johdotustekniikat, joita voidaan soveltaa yhteen piiriin, mutta eivät toiseen, riippuvat johdotusinsinöörin kokemuksesta. On kuitenkin olemassa joitakin yleisiä sääntöjä, joista keskustellaan alla.

Hyvän suunnittelun laadun vuoksi. Edullisten PCB -levyjen tulisi noudattaa seuraavia yleisiä periaatteita:

2. Komponenttien asettelu piirilevylle

Ensinnäkin on otettava huomioon, että piirilevyn koko on liian suuri. Kun piirilevyn koko on liian suuri, tulostusviiva on pitkä, impedanssi kasvaa, melunvaimennus heikkenee ja kustannukset nousevat. Liian pieni, lämmöntuotto ei ole hyvä, ja viereiset linjat ovat alttiita häiriöille. PCB -koon määrittämisen jälkeen. Etsi sitten erikoiskomponentit. Lopuksi piirin toiminnallisen yksikön mukaan piirin kaikki komponentit on asetettu.

A digital circuit in an electronic device. Analogisten piirien ja virtapiirikomponenttien asettelu ja johdotusominaisuudet ovat erilaisia, ne tuottavat häiriöitä ja häiriönpoistomenetelmät ovat erilaisia. Also high frequency. Eri taajuuksien vuoksi matalataajuisten piirien häiriöt ja häiriönpoistomenetelmä ovat erilaisia. Joten komponenttiasettelussa digitaalisen piirin pitäisi olla. The analog circuit and the power supply circuit are placed separately to separate the high frequency circuit from the low frequency circuit. Jos olosuhteita on, ne on eristettävä tai tehtävä piirilevyksi erikseen. Lisäksi asettelussa tulisi kiinnittää erityistä huomiota vahvaan. Weak signal device distribution and signal transmission direction.

In printed board layout high speed. Keski- ja hitaille logiikkapiireille komponentit on järjestettävä kuvassa 1-1 esitetyllä tavalla.

Kuten muidenkin logiikkapiirien kohdalla, komponentit tulisi sijoittaa mahdollisimman lähelle toisiaan paremman kohinanvaimennuksen saavuttamiseksi. The position of components on the PRINTED circuit board should take full account of emi. Yksi periaatteista on pitää johdot komponenttien välillä mahdollisimman lyhyinä. Asettelun kannalta analoginen signaaliosa, nopea digitaalipiiriosa ja kohinanlähdeosa (kuten rele, suurvirtakytkin jne.) On erotettava asianmukaisesti, jotta niiden välinen signaalikytkentä minimoituisi, kuten kuvassa 1 esitetään. -②.

Clock generator. Crystal oscillator and CPU clock input are prone to noise, to be closer to each other. Noisy devices. Alhainen virtapiiri. Suuret virtapiirit on pidettävä mahdollisimman kaukana logiikkapiireistä. On tärkeää tehdä erillinen piirilevy, jos mahdollista.

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. Helposti häiriintyvät osat eivät saa olla liian lähellä toisiaan, ja tulo- ja lähtöosien tulee olla mahdollisimman kaukana.

(2) Joidenkin komponenttien tai johtojen välillä voi olla suuri potentiaaliero, joten niiden välistä etäisyyttä on lisättävä, jotta vältetään purkauksen aiheuttama tahaton oikosulku. Korkeajännitteiset komponentit tulee sijoittaa mahdollisimman pitkälle paikkoihin, joihin ei ole helppo päästä käsin vianetsinnän aikana.

(3) Komponentit, joiden paino on yli 15 g Se on kiinnitettävä ja hitsattava. Ne ovat isoja ja raskaita. Korkean lämpöarvon omaavia osia ei tule asentaa painetulle kartongille, vaan koko koneen runkoon, ja lämmöntuottoon liittyvä ongelma on otettava huomioon. Lämpöelementit on pidettävä kaukana lämmityselementeistä.

(4) potentiometrille. Säädettävä induktorikäämi. Muuttuva kondensaattori. Säädettävien komponenttien, kuten mikrokytkimen, sijoittelussa on otettava huomioon koko koneen rakenteelliset vaatimukset. Jos koneen säätö on asetettava painetulle levylle, sen paikkaa on helppo säätää; Jos konetta säädetään ulkona, sen asento on sovitettava alustan säätönupin asentoon.

(5) Painetun kartongin sijoitusreiän ja kiinnityskannattimen paikka on jätettävä sivuun.

2.2 Kaikkien piirin komponenttien asettelun piirin toiminnallisten yksiköiden mukaan on noudatettava seuraavia periaatteita:

(1) Järjestä jokaisen toiminnallisen piiriyksikön sijainti piiriprosessin mukaan siten, että asettelu on sopiva signaalin virtaukselle ja signaali pitää samaa suuntaa mahdollisimman pitkälle.

(2) Jokaisen toiminnallisen piirin ydinkomponentteina keskipisteenä, sen ympärillä suorittamaan asettelun. Komponenttien tulee olla yhtenäisiä. Ja siisti. Kompakti piirilevyjärjestely minimoi ja lyhentää johtoja ja osien välisiä yhteyksiä. (3) Korkeilla taajuuksilla toimivissa piireissä on otettava huomioon komponenttien väliset hajautetut parametrit. Yleisissä piireissä komponentit on järjestettävä mahdollisimman rinnakkain. Tällä tavalla ei vain kaunis ja helppo asentaa hitsaus, helppo massatuotanto.

(4) Osat, jotka sijaitsevat piirilevyn reunassa, yleensä vähintään 2 mm: n päässä piirilevyn reunasta. Piirilevyn paras muoto on suorakulmio. Pituuden ja leveyden suhde 3: 2 tai 4: 3. Piirilevyn koko on yli 200×150 mm. Piirilevyn mekaaninen lujuus on otettava huomioon.

2.3 PCB -komponenttien yleiset asetteluvaatimukset:

Piirielementit ja signaalireitit on sijoitettava ei -toivottujen signaalien kytkennän minimoimiseksi:

(1) Matala elektroninen signaalikanava ei saa olla lähellä korkean tason signaalikanavaa ja sähkölinjaa ilman suodatusta, mukaan lukien piiri, joka voi tuottaa ohimenevää prosessia.

(2) Erota matalan tason analoginen piiri digitaalipiiristä välttääksesi analogisen piirin. Digitaalipiiri ja virtalähteen yhteinen silmukka tuottavat yhteisen impedanssikytkennän.

(3) korkea. . Pienen nopeuden logiikkapiirit käyttävät eri alueita piirilevyllä.

(4) Signaalilinjan pituus tulisi minimoida, kun piiri on järjestetty

(5) Varmista vierekkäisten levyjen välissä. Saman levyn vierekkäisten kerrosten välissä. Älä käytä liian pitkiä rinnakkaisia ​​signaalikaapeleita vierekkäisten kaapeleiden välillä samalla kerroksella.

(6) Sähkömagneettisten häiriöiden (EMI) suodattimen tulee olla mahdollisimman lähellä EMI -lähdettä ja sijoittaa samaan piirilevyyn.

(7) DC/DC -muunnin. Kytkinelementit ja tasasuuntaajat tulisi sijoittaa mahdollisimman lähelle muuntajaa, jotta niiden johtojen pituus voidaan minimoida

(8) Aseta jännitteen säätöelementti ja suodatinkondensaattori mahdollisimman lähelle tasasuuntaajan diodia.

(9) Painettu levy on jaettu taajuuden ja virran kytkentäominaisuuksien mukaan, ja kohinaelementin ja ei-kohinaelementin tulisi olla kauempana.

(10) Melulle herkkä johdotus ei saa olla yhdensuuntainen suurvirtaisen, nopean kytkentäjohdon kanssa.