U EMC dizajnu PCB, prva briga je postavljanje sloja; Slojevi ploče sastoje se od napajanja, sloja zemlje i signalnog sloja. U EMC projektiranju proizvoda, osim odabira komponenti i dizajna kruga, dobar dizajn PCB -a također je vrlo važan faktor.

Ključ EMC dizajna PCB -a je smanjiti područje povratnog toka i učiniti da put povratnog toka teče u smjeru koji smo projektirali. Dizajn sloja je osnova PCB -a, kako napraviti dobar posao s dizajnom sloja PCB -a kako bi EMC učinak PCB -a bio optimalan?

I. Ideje za dizajn sloja PCB -a

Srž planiranja i projektiranja EMC -a slojevito tiskanim pločama je razumno planiranje putanje povratnog toka signala kako bi se smanjilo područje povratnog toka signala iz sloja zrcala ploče, kako bi se uklonio ili smanjio magnetski tok.

Zrcalni sloj s jednom pločom

Zrcalni sloj je potpuni sloj bakreno presvučenog ravnog sloja (sloj napajanja, sloj uzemljenja) uz signalni sloj unutar PCB-a. Glavne funkcije su sljedeće:

(1) Smanji šum povratnog toka: zrcalni sloj može osigurati putanju niske impedancije za povratni tok signalnog sloja, posebno kada postoji veliki protok struje u sustavu distribucije energije, uloga zrcalnog sloja je očiglednija.

(2) EMI smanjenje: postojanje zrcalnog sloja smanjuje područje zatvorene petlje nastalo signalom i refluksom te smanjuje EMI;

(3) smanjiti preslušavanje: pomoći u kontroli problema s preslušavanjem između signalnih vodova u digitalnom krugu velike brzine, promijeniti visinu signalnog voda iz zrcalnog sloja, možete kontrolirati preslušavanje između signalnih vodova, što je manja visina, to je manji preslušavanje;

(4) Kontrola impedancije za sprječavanje refleksije signala.

Odabir zrcalnog sloja

(1) I napajanje i ravnina uzemljenja mogu se koristiti kao referentna ravnina i imati određeni učinak zaštite na unutarnje ožičenje;

(2) Relativno govoreći, energetska ravnina ima visoku karakterističnu impedanciju, te postoji velika razlika potencijala s referentnom razinom, a visokofrekventne smetnje na ravnini snage relativno su velike;

(3) Iz perspektive zaštite, ravnina uzemljenja općenito je uzemljena i koristi se kao referentna točka referentne razine, a njezin je oklopni učinak daleko bolji od učinka ravnine snage;

(4) Prilikom odabira referentne ravnine, prednost treba imati ravnina tla, a ravninu snage treba odabrati drugu

Dva, princip poništavanja magnetskog toka

Prema Maxwellovim jednadžbama, sve električno i magnetsko djelovanje između zasebnih nabijenih tijela ili struja prenosi se kroz međupodručje između njih, bilo da se radi o vakuumu ili krutoj tvari. U PCB -u se tok uvijek prenosi u dalekovodu. Ako je povratna staza rf paralelna s odgovarajućom signalnom stazom, tok na putu povratnog toka je u suprotnom smjeru od onog na signalnoj putanji, tada se međusobno preklapaju i dobiva se učinak poništavanja toka.

Priroda poništavanja magnetskog toka

Bit poništavanja protoka je kontrola puta povratnog toka signala, kao što je prikazano na sljedećem dijagramu:

Pravilo desne ruke objašnjava učinak poništavanja magnetskog toka

Kako koristiti pravilo desne ruke za objašnjenje učinka poništavanja magnetskog toka kada je signalni sloj u blizini stratuma objašnjeno je kako slijedi:

(1) Kad kroz žicu teče struja, oko žice će se stvoriti magnetsko polje, a smjer magnetskog polja određen je pravilom desne strane.

(2) kada postoje dva blizu jedan drugoga i paralelna sa žicom, kao što je prikazano na donjoj slici, jedan od vodiča električne energije će se isprazniti, a drugi vodič struje teći, ako električna struja teče kroz žica je strujna i njezin signal povratne struje, tada su dva suprotna smjera struje jednaka, pa je njihovo magnetsko polje jednako, ali je smjer suprotan,Pa se međusobno poništavaju.

Primjeri dizajna pet, šest ploča

Za šest slojeva poželjan je plan 3

Analiza:

(1) Budući da je signalni sloj u blizini referentne ravnine reflow -a, a S1, S2 i S3 su u blizini zemljine ravnine, postiže se najbolji učinak poništavanja magnetskog toka. Stoga je S2 preferirani sloj usmjeravanja, a slijede ga S3 i S1.

(2) Ravnina snage je u blizini ravnine GND, udaljenost između ravnina je vrlo mala i ima najbolji učinak poništavanja magnetskog toka i impedanciju ravnine male snage.

(3) Glavno napajanje i pripadajuća podna tkanina nalaze se na slojevima 4 i 5. Kad se postavi debljina sloja, potrebno je povećati razmak između S2-P i smanjiti razmak između P-G2 (razmak između slojeva G1-S2 treba odgovarajuće smanjiti), kako bi se smanjila impedancija ravnine napajanja i utjecaj napajanja na S2.

Za šest slojeva, opcija 4

Analiza:

Shema 4 je prikladnija od sheme 3 za lokalne zahtjeve prema malom broju signala, što može pružiti izvrstan sloj ožičenja S2.

Najgori učinak EMC -a, plan 2

Analiza: U ovoj strukturi S1 i S2 su susjedne, S3 i S4 susjedne, a S3 i S4 nisu u blizini uzemljene ravnine, pa je učinak poništavanja magnetskog toka slab.

zaključak

Posebna načela oblikovanja sloja PCB -a:

(1) Postoji potpuna ravnina uzemljenja (štit) ispod površine sastavnog dijela i površine za zavarivanje;

(2) Pokušajte izbjeći izravno susjedstvo dva sloja signala;

(3) Svi signalni slojevi su u najvećoj mogućoj mjeri u susjedstvu s ravninom tla;

(4) Sloj ožičenja visokih frekvencija, velike brzine, sata i drugih ključnih signala trebao bi imati susjednu ravninu uzemljenja.