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How can PCB design EMC effect be optimized?

के ईएमसी डिजाइन में पीसीबी, पहली चिंता परत सेटिंग है; बोर्ड की परतें बिजली की आपूर्ति, जमीन की परत और सिग्नल परत से बनी होती हैं। उत्पादों के ईएमसी डिजाइन में, घटकों और सर्किट डिजाइन के चयन के अलावा, अच्छा पीसीबी डिजाइन भी एक बहुत ही महत्वपूर्ण कारक है।

पीसीबी के ईएमसी डिजाइन की कुंजी बैकफ्लो क्षेत्र को कम करना और बैकफ्लो पथ को हमारे द्वारा डिजाइन की गई दिशा में प्रवाहित करना है। परत डिजाइन पीसीबी का आधार है, पीसीबी के ईएमसी प्रभाव को इष्टतम बनाने के लिए पीसीबी परत डिजाइन का अच्छा काम कैसे करें? Today, xiaobian will share it with you.

आईपीसीबी

I. पीसीबी परत के डिजाइन विचार

पीसीबी लैमिनेटेड ईएमसी प्लानिंग और डिजाइन का मुख्य उद्देश्य बोर्ड मिरर लेयर से सिग्नल के बैकफ्लो क्षेत्र को कम करने के लिए सिग्नल बैकफ्लो पथ की उचित योजना बनाना है, ताकि चुंबकीय प्रवाह को खत्म या कम किया जा सके।

1. बोर्ड मिररिंग परत

मिरर लेयर पीसीबी के अंदर सिग्नल लेयर से सटे कॉपर-कोटेड प्लेन लेयर (पावर सप्लाई लेयर, ग्राउंडिंग लेयर) की एक पूरी परत है। मुख्य कार्य इस प्रकार हैं:

(1) बैकफ्लो शोर को कम करें: मिरर लेयर सिग्नल लेयर बैकफ्लो के लिए कम प्रतिबाधा पथ प्रदान कर सकती है, खासकर जब बिजली वितरण प्रणाली में एक बड़ा प्रवाह होता है, दर्पण परत की भूमिका अधिक स्पष्ट होती है।

(२) ईएमआई में कमी: दर्पण परत का अस्तित्व सिग्नल और रिफ्लक्स द्वारा गठित बंद लूप के क्षेत्र को कम करता है और ईएमआई को कम करता है;

(3) क्रॉसस्टॉक को कम करें: हाई-स्पीड डिजिटल सर्किट में सिग्नल लाइनों के बीच क्रॉसस्टॉक समस्या को नियंत्रित करने में मदद करें, मिरर लेयर से सिग्नल लाइन की ऊंचाई बदलें, आप सिग्नल लाइनों के बीच क्रॉसस्टॉक को नियंत्रित कर सकते हैं, ऊंचाई जितनी छोटी होगी, उतनी ही छोटी होगी। क्रॉसस्टॉक;

(4) सिग्नल परावर्तन को रोकने के लिए प्रतिबाधा नियंत्रण।

2. Selection of mirror layer

(१) बिजली की आपूर्ति और जमीनी विमान दोनों को संदर्भ विमान के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, और आंतरिक तारों पर एक निश्चित परिरक्षण प्रभाव पड़ता है;

(२) अपेक्षाकृत बोलते हुए, पावर प्लेन में एक उच्च विशेषता प्रतिबाधा होती है, और संदर्भ स्तर के साथ एक बड़ा संभावित अंतर होता है, और पावर प्लेन पर उच्च आवृत्ति का हस्तक्षेप अपेक्षाकृत बड़ा होता है;

(३) परिरक्षण के दृष्टिकोण से, ग्राउंड प्लेन को आम तौर पर ग्राउंडेड और संदर्भ स्तर के संदर्भ बिंदु के रूप में उपयोग किया जाता है, और इसका परिरक्षण प्रभाव पावर प्लेन की तुलना में कहीं बेहतर होता है;

(४) रेफरेंस प्लेन का चयन करते समय, ग्राउंड प्लेन को प्राथमिकता दी जानी चाहिए, और पावर प्लेन को दूसरा चुना जाना चाहिए।

Two, magnetic flux cancellation principle:

मैक्सवेल के समीकरणों के अनुसार, अलग-अलग आवेशित पिंडों या धाराओं के बीच सभी विद्युत और चुंबकीय क्रिया उनके बीच के मध्यवर्ती क्षेत्र के माध्यम से प्रेषित होती है, चाहे वह निर्वात हो या ठोस पदार्थ। एक पीसीबी में, प्रवाह हमेशा ट्रांसमिशन लाइन में प्रचारित होता है। यदि आरएफ बैकफ्लो पथ संबंधित सिग्नल पथ के समानांतर है, बैकफ्लो पथ पर प्रवाह सिग्नल पथ पर विपरीत दिशा में है, तो वे एक दूसरे पर आरोपित होते हैं, और फ्लक्स रद्दीकरण का प्रभाव प्राप्त होता है।

फ्लक्स रद्दीकरण का सार सिग्नल बैकफ्लो पथ का नियंत्रण है, जैसा कि निम्नलिखित चित्र में दिखाया गया है:

जब सिग्नल परत स्ट्रैटम के निकट होती है तो चुंबकीय प्रवाह रद्दीकरण प्रभाव की व्याख्या करने के लिए दाहिने हाथ के नियम का उपयोग कैसे किया जाता है, इस प्रकार समझाया गया है:

(१) जब तार से करंट प्रवाहित होता है, तो तार के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होगा, और चुंबकीय क्षेत्र की दिशा दाहिने हाथ के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है।

(२) जब दो एक-दूसरे के करीब हों और तार के समानांतर हों, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है, बिजली के कंडक्टरों में से एक को बाहर निकालना है, दूसरा बिजली का एक कंडक्टर है, अगर विद्युत प्रवाह के माध्यम से प्रवाहित होता है तार करंट है और इसका रिटर्न करंट सिग्नल है, तो करंट की दो विपरीत दिशाएँ समान होती हैं, इसलिए उनका चुंबकीय क्षेत्र समान होता है, लेकिन दिशा विपरीत होती है,इसलिए वे एक दूसरे को रद्द कर देते हैं।

छह परत बोर्ड डिजाइन उदाहरण

1. छह-परत प्लेटों के लिए, योजना 3 को प्राथमिकता दी जाती है;

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विश्लेषण:

(१) चूंकि सिग्नल लेयर रिफ्लो रेफरेंस प्लेन से सटा हुआ है, और S1, S1 और S2 ग्राउंड प्लेन से सटे हैं, इसलिए सबसे अच्छा मैग्नेटिक फ्लक्स कैंसलेशन इफेक्ट हासिल किया जाता है। इसलिए, S3 पसंदीदा रूटिंग परत है, उसके बाद S2 और S3 है।

(२) पावर प्लेन GND प्लेन से सटा हुआ है, प्लेन के बीच की दूरी बहुत छोटी है, और इसमें सबसे अच्छा मैग्नेटिक फ्लक्स कैंसलेशन इफेक्ट और लो पावर प्लेन प्रतिबाधा है।

(३) मुख्य बिजली की आपूर्ति और उसके अनुरूप फर्श का कपड़ा परत ४ और ५ पर स्थित है। जब परत की मोटाई निर्धारित की जाती है, तो S3-P के बीच की दूरी बढ़ाई जानी चाहिए और P-G4 के बीच की दूरी को कम किया जाना चाहिए (परत के बीच की दूरी G5-S2 को संगत रूप से कम किया जाना चाहिए), ताकि पावर प्लेन की प्रतिबाधा और S2 पर बिजली की आपूर्ति के प्रभाव को कम किया जा सके।

2. जब लागत अधिक हो, तो योजना 1 को अपनाया जा सकता है;

How can PCB design EMC effect be optimized?

विश्लेषण:

(१) क्योंकि सिग्नल लेयर रिफ्लो रेफरेंस प्लेन से सटा हुआ है और S1 और S1 ग्राउंड प्लेन से सटे हुए हैं, इस संरचना में सबसे अच्छा चुंबकीय फ्लक्स रद्दीकरण प्रभाव है;

(२) एस३ और एस२ के माध्यम से पावर प्लेन से जीएनडी प्लेन तक खराब चुंबकीय प्रवाह रद्दीकरण प्रभाव और उच्च शक्ति विमान प्रतिबाधा के कारण;

(३) पसंदीदा वायरिंग लेयर S3 और S1, उसके बाद S2 और S3।

3. छह-परत प्लेटों के लिए, विकल्प 4

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विश्लेषण:

योजना 4 स्थानीय, कम संख्या में सिग्नल आवश्यकताओं के लिए योजना 3 की तुलना में अधिक उपयुक्त है, जो एक उत्कृष्ट वायरिंग परत S2 प्रदान कर सकती है।

4. Worst EMC effect, Scheme 2

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विश्लेषण:

इस संरचना में, S1 और S2 आसन्न हैं, S3 और S4 आसन्न हैं, और S3 और S4 ग्राउंड प्लेन से सटे नहीं हैं, इसलिए चुंबकीय प्रवाह रद्द करने का प्रभाव खराब है।

5, सारांश

पीसीबी परत डिजाइन के विशिष्ट सिद्धांत:

(१) घटक सतह और वेल्डिंग सतह के नीचे एक पूरा ग्राउंड प्लेन (ढाल) है;

(२) दो सिग्नल परतों के सीधे आसन्न से बचने की कोशिश करें;

(३) सभी सिग्नल परतें जहाँ तक संभव हो जमीनी तल से सटी हुई हैं;

(४) उच्च आवृत्ति, उच्च गति, घड़ी और अन्य प्रमुख संकेतों की तारों की परत में एक आसन्न ग्राउंड प्लेन होना चाहिए।