Dizajn elektromagnetske kompatibilnosti tiskane ploče (PCB)

Tiskana pločica (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. S razvojem informacijskog društva, sve vrste elektroničkih proizvoda često rade zajedno, a smetnje među njima sve su ozbiljnije. Stoga elektromagnetska kompatibilnost postaje ključ normalnog rada elektroničkog sustava. Slično, s razvojem električne tehnologije, gustoća PCB -a postaje sve veća. Kvaliteta dizajna PCB-a ima veliki utjecaj na smetnje i sposobnost zaštite od smetnji u krugu. Osim izbora komponenti i dizajna kruga, dobro ožičenje PCB -a također je vrlo važan čimbenik u elektromagnetskoj kompatibilnosti za optimalne performanse elektroničkih krugova.

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. Međutim, u dizajnu tiskanih ploča dizajneri proizvoda često obraćaju pozornost samo na poboljšanje gustoće, smanjenje zauzetosti prostora, jednostavnu proizvodnju ili težnju za lijepim, ujednačenim rasporedom, zanemarujući utjecaj rasporeda kruga na elektromagnetsku kompatibilnost, tako da veliki broj zračenja signala u prostor za stvaranje uznemiravanja. Loše ožičenje PCB -a može uzrokovati više problema s emc -om nego što ih može ukloniti. U mnogim slučajevima čak ni dodavanje filtera i komponenti ne rješava ove probleme. Na kraju je cijela ploča morala biti ponovno spojena. Stoga je razvoj dobrih navika ožičenja PCB-a najisplativiji način za početak.

Treba napomenuti da ne postoje stroga pravila za ožičenje PCB -a i nema posebnih pravila koja pokrivaju sve ožičenje PCB -a. Većina ožičenja PCB-a ograničena je veličinom ploče i brojem slojeva obloženih bakrom. Neke tehnike ožičenja koje se mogu primijeniti na jedan krug, ali ne i na drugi, ovise o iskustvu inženjera ožičenja. Postoje, međutim, neka opća pravila o kojima će biti riječi u nastavku.

Za dobru kvalitetu dizajna. PCB s niskim troškovima trebao bi slijediti sljedeća opća načela:

2. Raspored komponenti na PCB -u

Prije svega, potrebno je uzeti u obzir da je veličina PCB -a prevelika. Kad je veličina PCB-a prevelika, ispisana linija je duga, impedancija se povećava, sposobnost zaštite od šuma se smanjuje, a troškovi rastu. Premalo, rasipanje topline nije dobro, a susjedni vodovi su podložni smetnjama. Nakon određivanja veličine PCB -a. Zatim locirajte posebne komponente. Konačno, prema funkcionalnoj jedinici kruga, položene su sve komponente kruga.

A digital circuit in an electronic device. Raspored komponenti analognog kruga i strujnog kruga te karakteristike ožičenja su različite, stvaraju smetnje i metode suzbijanja smetnji su različite. Also high frequency. Zbog različite frekvencije, smetnje niskofrekventnog kruga i način suzbijanja smetnji su različiti. Dakle, u rasporedu komponenti digitalni krug bi trebao biti. The analog circuit and the power supply circuit are placed separately to separate the high frequency circuit from the low frequency circuit. Ako postoje uvjeti, potrebno ih je izolirati ili zasebno pretvoriti u pločicu. Osim toga, pri izgledu također treba obratiti posebnu pozornost na jake. Weak signal device distribution and signal transmission direction.

In printed board layout high speed. Za logičke sklopove srednje brzine i niske brzine komponente bi trebale biti raspoređene na način prikazan na slici 1-1.

Kao i kod ostalih logičkih krugova, komponente bi trebale biti postavljene što je moguće bliže jedna drugoj kako bi se postigao bolji učinak protiv buke. The position of components on the PRINTED circuit board should take full account of emi. Jedan od principa je da vodstva između komponenti budu što kraća. Što se tiče rasporeda, analogni signalni dio, dio velike brzine digitalnog kruga i dio izvora šuma (poput releja, prekidača velike struje itd.) Trebaju biti pravilno odvojeni kako bi se smanjilo povezivanje signala između njih, kao što je prikazano na slici 1 -②.

Clock generator. Crystal oscillator and CPU clock input are prone to noise, to be closer to each other. Noisy devices. Krug male struje. Velike strujne krugove treba držati što dalje od logičkih krugova. Važno je napraviti zasebnu ploču ako je moguće.

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. Komponente koje lako ometaju ne smiju biti previše blizu jedna drugoj, a ulazne i izlazne komponente trebaju biti što dalje.

(2) Može postojati velika razlika u potencijalu između nekih komponenti ili žica, pa bi se udaljenost između njih trebala povećati kako bi se izbjegao slučajni kratki spoj uzrokovan pražnjenjem. Komponente s visokim naponom trebaju biti postavljene što je više moguće na mjesta koja nisu lako dostupna rukom tijekom uklanjanja pogrešaka.

(3) Komponente čija težina prelazi 15g. Treba ga učvrstiti, a zatim zavariti. Te su velike i teške. Komponente s visokom kalorijskom vrijednošću ne smiju se instalirati na tiskanu ploču, već na šasiju cijelog stroja, a treba razmotriti i problem rasipanja topline. Toplinske elemente treba držati podalje od grijaćih elemenata.

(4) za potenciometar. Podesiva zavojnica induktora. Promjenjivi kondenzator. Raspored podesivih komponenti, poput mikroprekidača, trebao bi uzeti u obzir strukturne zahtjeve cijelog stroja. Ako stroj za podešavanje treba postaviti na tiskanu ploču iznad, lako ga je namjestiti; Ako se stroj namješta vani, njegov položaj treba prilagoditi položaju gumba za podešavanje na ploči šasije.

(5) Mjesto koje zauzimaju rupa za pozicioniranje i držač za pričvršćivanje tiskane ploče treba ostaviti sa strane.

2.2 Raspored svih komponenti kruga prema funkcionalnim jedinicama kruga mora biti u skladu sa sljedećim načelima:

(1) Rasporedite položaj svake jedinice funkcionalnog kruga u skladu s procesom kruga, tako da raspored bude prikladan za protok signala i da signal ostane u istom smjeru što je više moguće.

(2) Jezgrenim komponentama svakog funkcionalnog kruga kao središtem, oko njega za izvođenje izgleda. Komponente trebaju biti ujednačene. I uredno. Kompaktan raspored na PCB -u za smanjenje i skraćivanje kabela i veza među komponentama. (3) Za krugove koji rade na visokim frekvencijama treba uzeti u obzir raspodijeljene parametre među komponentama. U općim sklopovima komponente bi trebale biti postavljene što je moguće paralelnije. Na ovaj način, ne samo lijepo, već i jednostavno instaliranje zavarivanja, jednostavno za masovnu proizvodnju.

(4) Komponente koje se nalaze na rubu ploče, općenito ne manje od 2 mm od ruba ploče. Najbolji oblik ploče je pravokutnik. Omjer duljine i širine 3: 2 ili 4: 3. Veličina ploče je veća od 200×150 mm. Treba uzeti u obzir mehaničku čvrstoću ploče.

2.3 Opći zahtjevi za izgled komponenti PCB -a:

Elementi kruga i putanje signala moraju biti postavljeni kako bi se smanjilo sprezanje neželjenih signala:

(1) Niski elektronički signalni kanal ne smije biti blizu signalnog kanala visoke razine i dalekovoda bez filtriranja, uključujući krug koji može proizvesti prijelazni proces.

(2) Odvojite analogni krug niske razine od digitalnog kruga kako biste izbjegli analogni krug. Digitalni krug i zajednička petlja napajanja stvaraju zajedničku impedancijsku spregu.

(3) visoka. U. Logički sklopovi male brzine koriste različita područja na PCB -u.

(4) Duljinu signalnog voda treba minimizirati kada je sklop uređen

(5) Osigurajte između susjednih ploča. Između susjednih slojeva iste ploče. Nemojte imati predugo paralelne signalne kabele između susjednih kabela na istom sloju.

(6) Filter za elektromagnetske smetnje (EMI) trebao bi biti što je moguće bliže izvoru EMI -a i postaviti ga na istu ploču.

(7) DC/DC pretvarač. Preklopni elementi i ispravljači trebaju biti postavljeni što je moguće bliže transformatoru kako bi se smanjila duljina njihovih žica

(8) Postavite element za regulaciju napona i kondenzator filtra što je moguće bliže ispravljačkoj diodi.

(9) Tiskana ploča podijeljena je prema karakteristikama prebacivanja frekvencije i struje, a element šuma i element bez šuma trebaju biti udaljeniji.

(10) Ožičenje osjetljivo na buku ne smije biti paralelno s visoko strujnom, velikom brzinom uklopnog voda.