O deseño EMC no Placa PCB debería formar parte do deseño integral de calquera dispositivo e sistema electrónico, e é moito máis rendible que outros métodos que intentan que o produto chegue a EMC. A tecnoloxía clave do deseño de compatibilidade electromagnética é o estudo das fontes de interferencia electromagnética. Controlar a emisión electromagnética das fontes de interferencia electromagnética é unha solución permanente. Para controlar a emisión de fontes de interferencia, ademais de reducir o nivel de ruído electromagnético xerado polo mecanismo das fontes de interferencia electromagnética, é necesario utilizar amplamente as tecnoloxías de blindaxe (incluído o illamento), filtrado e posta a terra.

As principais técnicas de deseño EMC inclúen métodos de blindaxe electromagnética, técnicas de filtrado de circuítos e débese prestar especial atención ao deseño de posta a terra da superposición do elemento de posta a terra.

Un, a pirámide de deseño EMC na placa PCB
A Figura 9-4 mostra o método recomendado para o mellor deseño EMC de dispositivos e sistemas. Este é un gráfico piramidal.

En primeiro lugar, a base dun bo deseño EMC é a aplicación de bos principios de deseño eléctrico e mecánico. Isto inclúe consideracións de fiabilidade, como cumprir as especificacións de deseño dentro de tolerancias aceptables, bos métodos de montaxe e varias técnicas de proba en desenvolvemento.

En xeral, os dispositivos que manexan os equipos electrónicos actuais teñen que estar montados no PCB. Estes dispositivos están compostos por compoñentes e circuítos que teñen potenciais fontes de interferencia e son sensibles á enerxía electromagnética. Polo tanto, o deseño EMC de PCB é a seguinte cuestión máis importante no deseño EMC. A localización dos compoñentes activos, o enrutamento das liñas impresas, a adaptación da impedancia, o deseño da posta a terra e o filtrado do circuíto deben ser considerados durante o deseño EMC. Tamén hai que protexer algúns compoñentes de PCB.

En terceiro lugar, os cables internos úsanse xeralmente para conectar PCB ou outros subcompoñentes internos. Polo tanto, o deseño EMC do cable interno, incluíndo o método de enrutamento e a blindaxe, é moi importante para a EMC global de calquera dispositivo.

Como realizar o deseño EMC na placa PCB?

Despois de completar o deseño EMC da PCB e o deseño do cable interno, débese prestar especial atención ao deseño de blindaxe do chasis e aos métodos de procesamento de todos os ocos, perforacións e orificios de cable.

Finalmente, tamén debe centrarse na fonte de alimentación de entrada e saída e outros problemas de filtrado de cables.

2. Blindaxe electromagnético
A blindaxe usa principalmente varios materiais condutores, fabricados en varias capas e conectados á terra para cortar o camiño de propagación do ruído electromagnético formado por acoplamento electrostático, acoplamento indutivo ou acoplamento de campo electromagnético alternado a través do espazo. O illamento utiliza principalmente relés, transformadores de illamento ou illadores fotoeléctricos e outros dispositivos para cortar o camiño de propagación do ruído electromagnético en forma de condución caracterízanse por separar o sistema de terra das dúas partes do circuíto e cortar a posibilidade de acoplamento. impedancia.

A eficacia do corpo de blindaxe está representada pola efectividade de blindaxe (SE) (como se mostra na Figura 9-5). A eficacia de blindaxe defínese como:

Como realizar o deseño EMC na placa PCB?

A relación entre a efectividade do apantallamento electromagnético e a atenuación da intensidade do campo está listada na Táboa 9-1.

Como realizar o deseño EMC na placa PCB?

Canto maior sexa a eficacia do apantallamento, máis difícil será para cada aumento de 20 dB. O caso de equipos civís xeralmente só necesita unha eficacia de blindaxe duns 40 dB, mentres que o caso de equipos militares require xeralmente unha eficacia de blindaxe de máis de 60 dB.

Poden utilizarse materiais con alta condutividade eléctrica e permeabilidade magnética como materiais de blindaxe. Os materiais de protección comúnmente utilizados son placas de aceiro, placas de aluminio, follas de aluminio, placas de cobre, follas de cobre, etc. Cos requisitos máis estritos de compatibilidade electromagnética para produtos civís, cada vez son máis os fabricantes que adoptan o método de revestimento de níquel ou cobre na caixa de plástico para conseguir o blindaxe.

Deseño de PCB, póñase en contacto co 020-89811835

Tres, filtrando
O filtrado é unha técnica para procesar o ruído electromagnético no dominio da frecuencia, proporcionando unha ruta de baixa impedancia para o ruído electromagnético para conseguir o propósito de suprimir as interferencias electromagnéticas. Corte o camiño polo que se propaga a interferencia ao longo da liña de sinal ou liña eléctrica, e o apantallamento xunto constitúe unha protección perfecta contra as interferencias. Por exemplo, o filtro da fonte de alimentación presenta unha alta impedancia para a frecuencia de enerxía de 50 Hz, pero presenta unha baixa impedancia para o espectro de ruído electromagnético.

Segundo os diferentes obxectos de filtrado, o filtro divídese en filtro de enerxía AC, filtro de liña de transmisión de sinal e filtro de desacoplamento. Segundo a banda de frecuencia do filtro, o filtro pódese dividir en catro tipos de filtros: paso baixo, paso alto, paso banda e parada de banda.

Como realizar o deseño EMC na placa PCB?

Catro, fonte de alimentación, tecnoloxía de posta a terra
Tanto se se trata de equipos de tecnoloxía da información, radioelectrónica ou produtos eléctricos, debe ser alimentado por unha fonte de enerxía. A fonte de alimentación divídese nunha fonte de alimentación externa e unha fonte de alimentación interna. A fonte de alimentación é unha fonte típica e grave de interferencia electromagnética. Como o impacto da rede eléctrica, a tensión máxima pode ser tan alta como kilovoltios ou máis, o que causará danos devastadores ao equipo ou ao sistema. Ademais, a liña eléctrica é unha forma de que unha variedade de sinais de interferencia invadan o equipo. Polo tanto, o sistema de alimentación, especialmente o deseño EMC da fonte de alimentación conmutada, é unha parte importante do deseño a nivel de compoñentes. As medidas son variadas, como o cable de alimentación está directamente tirado da porta principal da rede eléctrica, a CA extraída da rede eléctrica está estabilizada, filtrado de paso baixo, illamento entre os enrolamentos do transformador de enerxía, blindaxe, supresión de sobretensións, e protección contra sobretensións e sobreintensidades.

A posta a terra inclúe a posta a terra, a posta a terra do sinal, etc. O deseño do corpo de posta a terra, a disposición do fío de posta a terra e a impedancia do fío de posta a terra a varias frecuencias non só están relacionados coa seguridade eléctrica do produto ou sistema, senón tamén coa compatibilidade electromagnética e a súa tecnoloxía de medición.

Unha boa conexión a terra pode protexer o funcionamento normal do equipo ou sistema e a seguridade persoal, e pode eliminar varias interferencias electromagnéticas e raios. Polo tanto, o deseño de terra é moi importante, pero tamén é un tema difícil. Hai moitos tipos de fíos de terra, incluíndo terra lóxica, terra de sinal, terra de blindaxe e terra de protección. Os métodos de conexión a terra tamén se poden dividir en conexión a terra dun só punto, conexión a terra multipunto, conexión a terra mixta e terra flotante. A superficie ideal de conexión a terra debe estar a potencial cero e non hai diferenza de potencial entre os puntos de toma de terra. Pero de feito, calquera “terra” ou cable de terra ten resistencia. Cando flúe unha corrente, producirase unha caída de tensión, polo que o potencial do fío de terra non é cero e haberá unha tensión de terra entre os dous puntos de terra. Cando o circuíto está conectado a terra en varios puntos e hai conexións de sinal, formará unha tensión de interferencia de bucle de terra. Polo tanto, a tecnoloxía de posta a terra é moi particular, como a conexión a terra do sinal e a conexión a terra de enerxía deben estar separadas, os circuítos complexos usan a terra multipunto e a posta a terra común.