Hogyan végezzünk EMC-tervezést a nyomtatott áramköri lapon?

Az EMC kialakítás a PCB kártya minden elektronikus eszköz és rendszer átfogó tervezésének részét kell képeznie, és sokkal költséghatékonyabb, mint más módszerek, amelyek megpróbálják elérni a terméket EMC-vel. Az elektromágneses kompatibilitás tervezésének kulcstechnológiája az elektromágneses interferenciaforrások vizsgálata. Az elektromágneses interferenciaforrások elektromágneses kibocsátásának szabályozása állandó megoldás. Az interferenciaforrások kibocsátásának szabályozásához az elektromágneses interferenciaforrások mechanizmusa által keltett elektromágneses zaj szintjének csökkentése mellett az árnyékolási (beleértve az elválasztást is), a szűrési és a földelési technológiákat széles körben kell alkalmazni.

ipcb

A fő EMC tervezési technikák közé tartoznak az elektromágneses árnyékolási módszerek, az áramköri szűrési technikák, és különös figyelmet kell fordítani a földelőelem átfedésének földelésének kialakítására.

Az egyik, az EMC tervezési piramis a nyomtatott áramköri lapon
A 9-4. ábra az eszközök és rendszerek legjobb EMC-tervezéséhez javasolt módszert mutatja. Ez egy piramis gráf.

Mindenekelőtt a jó EMC tervezés alapja a jó elektromos és mechanikai tervezési elvek alkalmazása. Ez magában foglalja a megbízhatósági szempontokat, például a tervezési előírásoknak az elfogadható tűréshatáron belüli teljesítését, a jó összeszerelési módszereket és a fejlesztés alatt álló különféle tesztelési technikákat.

Általánosságban elmondható, hogy a mai elektronikus berendezéseket meghajtó eszközöket a nyomtatott áramköri lapra kell szerelni. Ezek az eszközök olyan alkatrészekből és áramkörökből állnak, amelyek potenciális zavarforrással rendelkeznek, és érzékenyek az elektromágneses energiára. Ezért a nyomtatott áramköri lapok EMC-tervezése a következő legfontosabb kérdés az EMC-tervezésben. Az EMC tervezése során figyelembe kell venni az aktív komponensek elhelyezkedését, a nyomtatott vonalak útválasztását, az impedancia illesztését, a földelés tervezését és az áramkör szűrését. Néhány NYÁK-elemet is árnyékolni kell.

Harmadszor, általában belső kábeleket használnak a PCB-k vagy más belső részegységek csatlakoztatására. Ezért a belső kábel EMC-tervezése, beleértve az útválasztási módszert és az árnyékolást, nagyon fontos bármely adott eszköz általános EMC-je szempontjából.

Hogyan végezzünk EMC-tervezést a nyomtatott áramköri lapon?

A NYÁK EMC-tervezése és a belső kábeltervezés elkészülte után különös figyelmet kell fordítani az alváz árnyékolási kialakítására, valamint az összes rés, perforáció és kábelátmenő furatok feldolgozási módszereire.

Végül is összpontosítania kell a bemeneti és kimeneti tápegységre és egyéb kábelszűrési problémákra.

2. Elektromágneses árnyékolás
Az árnyékolás főként különféle vezető anyagokat használ, amelyeket különféle héjakba gyártanak és a földhöz kapcsolnak, hogy elvágják az elektromágneses zaj terjedési útvonalát, amelyet elektrosztatikus csatolás, induktív csatolás vagy váltakozó elektromágneses tércsatolás képez a térben. A leválasztás főként reléket, leválasztó transzformátorokat vagy fotoelektromos eszközöket használ. Az elektromágneses zaj terjedési útvonalának vezetés formájában történő levágására szolgáló leválasztókat és egyéb eszközöket az jellemzi, hogy elválasztják az áramkör két részének földrendszerét, és elzárják az átkapcsolás lehetőségét. impedancia.

Az árnyékoló test hatékonyságát az árnyékolás hatékonysága (SE) reprezentálja (a 9-5. ábra szerint). Az árnyékolás hatékonyságát a következőképpen határozzák meg:

Hogyan végezzünk EMC-tervezést a nyomtatott áramköri lapon?

Az elektromágneses árnyékolás hatékonysága és a térerősség csillapítása közötti kapcsolatot a 9-1. táblázat tartalmazza.

Hogyan végezzünk EMC-tervezést a nyomtatott áramköri lapon?

Minél nagyobb az árnyékolás hatékonysága, annál nehezebb minden 20 dB-es növelésnél. A polgári eszközök esetében általában csak körülbelül 40 dB-es árnyékolási hatékonyságra van szükség, míg a katonai felszereléseknél általában 60 dB-nél nagyobb árnyékolási hatékonyságra van szükség.

Árnyékolóanyagként nagy elektromos vezetőképességű és mágneses permeabilitású anyagok használhatók. Az általánosan használt árnyékoló anyagok az acéllemez, alumíniumlemez, alumíniumfólia, rézlemez, rézfólia és így tovább. A polgári termékekre vonatkozó szigorúbb elektromágneses kompatibilitási követelmények miatt egyre több gyártó alkalmazza azt a módszert, hogy a műanyag házat nikkellel vagy rézzel vonják be az árnyékolás elérése érdekében.

PCB tervezés, kérjük lépjen kapcsolatba a 020-89811835 telefonszámon

Három, szűrés
A szűrés az elektromágneses zaj feldolgozására szolgáló technika a frekvenciatartományban, alacsony impedanciájú utat biztosítva az elektromágneses zaj számára, hogy elérje az elektromágneses interferencia elnyomását. Vágja le az interferencia terjedési útvonalát a jelvezetéken vagy a tápvezetéken, és az árnyékolás együtt tökéletes zavarvédelmet jelent. Például a tápegység szűrője nagy impedanciát mutat az 50 Hz-es teljesítményfrekvenciára, de alacsony impedanciát mutat az elektromágneses zajspektrumra.

A különböző szűrőobjektumok szerint a szűrőt váltakozó áramú tápszűrőre, jelátviteli vonalszűrőre és szétválasztó szűrőre osztják. A szűrő frekvenciasávja szerint a szűrő négy fajta szűrőre osztható: aluláteresztő, felüláteresztő, sáváteresztő és sávleállító.

Hogyan végezzünk EMC-tervezést a nyomtatott áramköri lapon?

Négy, tápegység, földelési technológia
Legyen szó informatikai berendezésekről, rádióelektronikáról vagy elektromos termékekről, áramforrásról kell táplálnia. A tápegység külső tápegységre és belső tápegységre oszlik. A tápegység az elektromágneses interferencia tipikus és komoly forrása. Mint például az elektromos hálózat hatása, a csúcsfeszültség akár kilovolt vagy több is lehet, ami pusztító károkat okoz a berendezésben vagy a rendszerben. Ezen túlmenően, a hálózati tápvezeték egy módja annak, hogy különféle zavaró jelek behatoljanak a berendezésbe. Ezért az alkatrészszintű tervezés fontos részét képezi az áramellátó rendszer, különösen a kapcsolóüzemű tápegység EMC kialakítása. Az intézkedések változatosak, úgymint a tápkábel közvetlenül az elektromos hálózat főkapujából kerül kihúzásra, az áramhálózatból lehúzott váltakozó áram stabilizálása, aluláteresztő szűrés, a teljesítménytranszformátor tekercseinek leválasztása, árnyékolás, túlfeszültség-elvezetés, valamint túlfeszültség és túláramvédelem.

A földelés magában foglalja a földelést, a jelföldelést és így tovább. A földelő test kialakítása, a földelő vezeték elrendezése, a földelő vezeték impedanciája különböző frekvenciákon nemcsak a termék vagy rendszer elektromos biztonságával függ össze, hanem az elektromágneses kompatibilitással és annak mérési technológiájával is.

A jó földelés megóvhatja a berendezés vagy rendszer normál működését és a személyi biztonságot, valamint kiküszöbölheti a különféle elektromágneses interferenciákat és villámcsapásokat. Ezért a földelés tervezése nagyon fontos, de egyben nehéz téma is. Sokféle földelővezeték létezik, beleértve a logikai földelést, a jelföldelést, az árnyékoló földelést és a védőföldelést. A földelési módszerek egypontos földelésre, többpontos földelésre, vegyes földelésre és úszóföldelésre is oszthatók. Az ideális földelési felületnek nulla potenciálon kell lennie, és nincs potenciálkülönbség a földelési pontok között. Valójában azonban minden „földelő” vagy földelő vezetéknek ellenállása van. Amikor áram folyik, feszültségesés következik be, így a földelővezeték potenciálja nem nulla, és a két földelési pont között testfeszültség lesz. Ha az áramkör több ponton földelve van, és vannak jelcsatlakozások, akkor földhurok interferencia feszültséget képez. Ezért a földelési technológia nagyon különleges, például a jelföldelést és a teljesítményföldelést el kell választani egymástól, az összetett áramkörök többpontos földelést és közös földelést használnak.