EMC dizajn u PCB ploča trebao bi biti dio sveobuhvatnog dizajna bilo kojeg elektroničkog uređaja i sustava, i daleko je isplativiji od drugih metoda koje pokušavaju postići da proizvod dosegne EMC. Ključna tehnologija dizajna elektromagnetske kompatibilnosti je proučavanje izvora elektromagnetskih smetnji. Kontrola elektromagnetske emisije iz izvora elektromagnetskih smetnji trajno je rješenje. Za kontrolu emisije izvora smetnji, osim smanjenja razine elektromagnetske buke koju stvara mehanizam izvora elektromagnetskih smetnji, potrebno je široko koristiti tehnologije zaštite (uključujući izolaciju), filtriranja i uzemljenja.

Glavne tehnike EMC projektiranja uključuju metode elektromagnetske zaštite, tehnike filtriranja krugova, a posebnu pozornost treba posvetiti dizajnu uzemljenja preklapanja elemenata uzemljenja.

Prvo, piramida EMC dizajna na PCB ploči
Slika 9-4 prikazuje preporučenu metodu za najbolji EMC dizajn uređaja i sustava. Ovo je piramidalni graf.

Prije svega, temelj dobrog EMC dizajna je primjena dobrih načela električnog i mehaničkog projektiranja. To uključuje razmatranja pouzdanosti, kao što je ispunjavanje projektnih specifikacija unutar prihvatljivih tolerancija, dobre metode sastavljanja i različite tehnike testiranja u razvoju.

Općenito govoreći, uređaji koji pokreću današnju elektroničku opremu moraju biti montirani na PCB. Ovi uređaji se sastoje od komponenti i sklopova koji imaju potencijalne izvore smetnji i osjetljivi su na elektromagnetsku energiju. Stoga je EMC dizajn PCB-a sljedeće najvažnije pitanje u EMC dizajnu. Položaj aktivnih komponenti, usmjeravanje tiskanih vodova, usklađivanje impedancije, dizajn uzemljenja i filtriranje kruga treba uzeti u obzir tijekom EMC projektiranja. Neke PCB komponente također moraju biti zaštićene.

Treće, unutarnji kabeli se općenito koriste za povezivanje PCB-a ili drugih unutarnjih podkomponenti. Stoga je EMC dizajn unutarnjeg kabela, uključujući metodu usmjeravanja i zaštitu, vrlo važan za ukupnu EMC svakog uređaja.

Kako izvesti EMC dizajn u PCB ploči?

Nakon dovršetka EMC dizajna PCB-a i dizajna unutarnjeg kabela, posebnu pozornost treba posvetiti dizajnu oklopa kućišta i metodama obrade svih zazora, perforacija i prolaznih rupa kabela.

Konačno, također se treba usredotočiti na ulazno i ​​izlazno napajanje i druge probleme s filtriranjem kabela.

2. Elektromagnetska zaštita
Zaštita uglavnom koristi različite vodljive materijale, proizvedene u različite ljuske i spojene sa zemljom kako bi se prekinuo put širenja elektromagnetskog šuma formiran elektrostatičkim spajanjem, induktivnim spajanjem ili izmjeničnim spajanjem elektromagnetskog polja kroz prostor. U izolaciji se uglavnom koriste releji, izolacijski transformatori ili fotoelektrični izolatori i drugi uređaji za odsijecanje puta širenja elektromagnetskog šuma u obliku vodljivosti karakterizirani su odvajanjem uzemljenja dvaju dijelova kruga i odsjecanjem mogućnosti spajanja kroz impedancija.

Učinkovitost zaštitnog tijela predstavljena je učinkovitošću zaštite (SE) (kao što je prikazano na slici 9-5). Učinkovitost zaštite definirana je kao:

Kako izvesti EMC dizajn u PCB ploči?

Odnos između učinkovitosti elektromagnetske zaštite i slabljenja jačine polja naveden je u tablici 9-1.

Kako izvesti EMC dizajn u PCB ploči?

Što je veća učinkovitost zaštite, to je teže za svaki porast od 20 dB. U slučaju civilne opreme općenito je potrebna samo učinkovitost zaštite od oko 40 dB, dok je za slučaj vojne opreme općenito potrebna učinkovitost zaštite od više od 60 dB.

Kao zaštitni materijali mogu se koristiti materijali visoke električne vodljivosti i magnetske propusnosti. Obično korišteni zaštitni materijali su čelična ploča, aluminijska ploča, aluminijska folija, bakrena ploča, bakrena folija i tako dalje. Sa strožim zahtjevima elektromagnetske kompatibilnosti za civilne proizvode, sve je više proizvođača usvojilo metodu nanošenja nikla ili bakra na plastično kućište kako bi se postigla zaštita.

Dizajn PCB-a, obratite se na 020-89811835

Tri, filtriranje
Filtriranje je tehnika za obradu elektromagnetskog šuma u frekvencijskoj domeni, osiguravajući put niske impedancije za elektromagnetsku buku kako bi se postigla svrha suzbijanja elektromagnetskih smetnji. Presijecite put kojim se smetnje širi duž signalne linije ili dalekovoda, a oklop zajedno čini savršenu zaštitu od smetnji. Na primjer, filtar napajanja ima visoku impedanciju na frekvenciju napajanja od 50 Hz, ali predstavlja nisku impedanciju spektru elektromagnetskog šuma.

Prema različitim objektima filtriranja, filtar je podijeljen na filtar izmjenične struje, filtar za prijenos signala i filtar za razdvajanje. Prema frekvencijskom pojasu filtera, filtar se može podijeliti u četiri vrste filtara: niskopropusni, visokopropusni, pojasnopropusni i band-stop.

Kako izvesti EMC dizajn u PCB ploči?

Četiri, napajanje, tehnologija uzemljenja
Bilo da se radi o opremi informacijske tehnologije, radioelektronici i električnim proizvodima, mora se napajati iz izvora napajanja. Napajanje je podijeljeno na vanjsko napajanje i unutarnje napajanje. Napajanje je tipičan i ozbiljan izvor elektromagnetskih smetnji. Kao što je udar električne mreže, vršni napon može biti visok kao kilovolti ili više, što će uzrokovati razornu štetu na opremi ili sustavu. Osim toga, mrežni vod je način na koji različiti signali smetnje upadaju u opremu. Stoga je sustav napajanja, posebno EMC dizajn sklopnog napajanja, važan dio dizajna na razini komponenti. Mjere su različite, kao što je kabel za napajanje izravno izvučen iz glavne kapije električne mreže, AC izvučen iz električne mreže je stabiliziran, niskopropusno filtriranje, izolacija između namota energetskog transformatora, zaštita, suzbijanje prenapona, te zaštita od prenapona i struje.

Uzemljenje uključuje uzemljenje, uzemljenje signala i tako dalje. Dizajn tijela za uzemljenje, raspored žice za uzemljenje i impedancija žice za uzemljenje na različitim frekvencijama ne odnose se samo na električnu sigurnost proizvoda ili sustava, već i na elektromagnetsku kompatibilnost i njegovu tehnologiju mjerenja.

Dobro uzemljenje može zaštititi normalan rad opreme ili sustava i osobnu sigurnost te može eliminirati razne elektromagnetske smetnje i udare groma. Stoga je dizajn uzemljenja vrlo važan, ali je i teška tema. Postoje mnoge vrste žica za uzemljenje, uključujući logičko uzemljenje, signalno uzemljenje, uzemljenje štita i zaštitno uzemljenje. Metode uzemljenja također se mogu podijeliti na uzemljenje s jednom točkom, uzemljenje s više točaka, mješovito uzemljenje i plutajuće uzemljenje. Idealna površina uzemljenja trebala bi biti na nultom potencijalu, a između točaka uzemljenja nema razlike potencijala. Ali zapravo, svaka žica za uzemljenje ili uzemljenje ima otpor. Kada struja teče, doći će do pada napona, tako da potencijal na žici uzemljenja nije jednak nuli, a između dvije točke uzemljenja bit će napon uzemljenja. Kada je krug uzemljen na više točaka i postoje signalne veze, formirat će napon interferencije petlje uzemljenja. Stoga je tehnologija uzemljenja vrlo specifična, kao što je signalno uzemljenje i uzemljenje snage treba razdvojiti, složeni krugovi koriste uzemljenje s više točaka i zajedničko uzemljenje.