Ka Ikepili ma PCB Design Technology Ma muli o EMC

Ma waho aʻe o ke kohoʻana i nā mea a me ka hoʻolālā kaapuni, maikaʻi papa kaapuni i paʻi ʻia ʻO ka hoʻolālā (PCB) kekahi mea koʻikoʻi i ka hoʻohālikelike electromagnetic. ʻO ke kī i ka hoʻolālā PCB EMC e hōʻemi i ka wahi reflow e like me ka hiki a e hoʻokuʻu i ke ala reflow i ke kuhikuhi o ka hoʻolālā. ʻO nā pilikia hoʻihoʻi maʻamau i kēia manawa mai nā māwae i ka mokulele kuhikuhi, hoʻololi i ka papa kuhikuhi kuhikuhi, a me ka hōʻailona e kahe ana ma o ka mea hoʻohui. Hiki i nā capacitor jumper a i ʻole decoupling capacitors ke hoʻoponopono i kekahi mau pilikia, akā pono e noʻonoʻo ʻia ka impedance holoʻokoʻa o nā capacitors, vias, pads, a me nā uwila. E hoʻolauna kēia haʻiʻōlelo i ka ʻenehana hoʻolālā PCB o EMC mai ʻekolu mau ʻano: ka hoʻolālā ʻana o ka PCB layering, nā mākau hoʻonohonoho a me nā lula wili.

ipcb

ʻO ka hoʻolālā hoʻonohonoho PCB

ʻO ka mānoanoa, ma o ke kaʻina hana a me ka helu o nā papa i ka hoʻolālā papa kaapuni ʻaʻole ia ke kī i ka hoʻoponopono ʻana i ka pilikia. ʻO ka hoʻopaʻa ʻana i ka papa maikaʻi e hōʻoia i ka bypass a me ka wehe ʻana o ke kaʻa mana a e hōʻemi i ka voltage transient ma ka papa mana a i ʻole ka papa honua. ʻO ke kī i ka pale ʻana i ke kahua electromagnetic o ka hōʻailona a me ka lako mana. Mai ka hiʻohiʻona o nā hōʻailona hōʻailona, ​​​​ʻo kahi hoʻolālā hoʻolālā maikaʻi e kau i nā ʻāpana hōʻailona a pau ma luna o hoʻokahi a i ʻole kekahi mau papa, a aia kēia mau papa ma ka ʻaoʻao o ka papa mana a i ʻole ka papa honua. No ka lako mana, he hoʻolālā hoʻolālā maikaʻi e pili ana ka papa mana i ka papa honua, a ʻo ka mamao ma waena o ka papa mana a me ka papa honua e like me ka liʻiliʻi. ʻO kēia ka mea a mākou i kapa ai i ka hoʻolālā “layering”. Ma lalo nei mākou e kamaʻilio kikoʻī e pili ana i ka hoʻolālā hoʻolālā PCB maikaʻi loa. 1. Pono ka plane projection o ka papa uwea ma kona wahi papa mokulele reflow. Inā ʻaʻole ʻo ka papa uea i loko o ka ʻāpana projection o ka papa mokulele reflow, aia nā laina hōʻailona ma waho o ka wahi projection i ka wā o ka uea ʻana, ka mea e hoʻopilikia ai i ka pilikia “edge radiation”, a e hoʻonui hoʻi i ka wahi loop loop. , ka hopena i ka hoʻonui ʻia ʻana o ke ʻano pāhawewe ʻokoʻa. 2. E ho’āʻo e pale i ka hoʻonohonoho ʻana i nā ʻāpana uea pili. No ka mea, hiki i nā kaha hōʻailona like ʻole ma nā ʻāpana uwila pili ke kumu i ka crosstalk hōʻailona, ​​inā ʻaʻole hiki ke pale aku i nā ʻāpana uwila pili, pono e hoʻonui pono ʻia ka ʻokoʻa o ka papa ma waena o nā ʻāpana uea ʻelua, a ʻo ke kaʻe o ka papa ma waena o ka papa uwila a me kāna kaapuni hōʻailona. e hoemiia. 3. Pono nā papa mokulele pili e pale i ka hili ʻana o ko lākou mau mokulele hoʻolālā. No ka mea, i ka wā e uhi ai nā kuhi, ʻo ka capacitance hoʻohui ʻana ma waena o nā papa e hoʻokau i ka walaʻau ma waena o nā papa e hui pū kekahi me kekahi.

Hoʻolālā papa multilayer

Ke ʻoi aku ka nui o ka uaki ma mua o 5MHz, a ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka manawa piʻi o ka hōʻailona ma mua o 5ns, i mea e hoʻomalu maikaʻi ai i ka ʻāpana loop signal, pono ʻia kahi hoʻolālā papa multilayer. Pono e noʻonoʻo ʻia nā kumu i ka wā e hoʻolālā ai i nā papa multilayer: 1. ʻO ka papa uea kī (ka papa kahi o ka laina uaki, laina kaʻa, laina hōʻailona interface, laina laina lekiō, laina hōʻailona hōʻano hou, laina hōʻailona koho chip a me nā hōʻailona mana like ʻole. Aia nā laina) pono e pili i ka mokulele honua holoʻokoʻa, ʻoi aku ka maikaʻi ma waena o nā mokulele honua ʻelua, e like me ka Hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 1. Hiki i ka uea kokoke i ka mokulele honua ke hōʻemi i ka wahi o ka loop loop, hoʻemi i ka ikaika o ka radiation a hoʻomaikaʻi paha i ka hiki ke hoʻopilikia.

Kiʻi 1 Aia ma waena o nā mokulele honua ʻelua ka papa uwea kī

2. Pono e hoʻihoʻi ʻia ka mokulele mana e pili ana i kona mokulele honua e pili ana (koi ʻia ka waiwai 5H~20H). ʻO ka hoʻihoʻi ʻana o ka mokulele mana e pili ana i kona mokulele honua hoʻi e hiki ke hoʻopaʻa pono i ka pilikia “radiation edge”.

Eia kekahi, ʻo ka mokulele mana hana nui o ka papa (ka mokulele mana hoʻohana nui ʻia) pono e kokoke i kona mokulele honua e hōʻemi pono i ka ʻāpana loop o ka mana lako o kēia manawa, e like me ka hōʻike ʻana ma ka Figure 3.

Kiʻi 3 Pono e pili ka mokulele mana i kona mokulele honua

3. Ināʻaʻohe laina hōʻailona ≥50MHz ma nā papa TOP a me lalo o ka papa. Inā pēlā, ʻoi aku ka maikaʻi o ka hele ʻana i ka hōʻailona alapine kiʻekiʻe ma waena o nā papa mokulele ʻelua e hoʻopau i kāna radiation i ka lewa.

ʻO ka papa papa hoʻokahi a me ka hoʻolālā papa pālua

No ka hoʻolālāʻana i nā papa hoʻokahi a me nā papa pālua, pono e hoʻolohe i ka hoʻolālā o nā laina hōʻailona kī a me nā laina mana. Pono e loaʻa kahi uea honua e pili ana a like me ka trace mana e hōʻemi i kahi o ka loop loop power current. Pono e waiho ʻia ka “Guide Ground Line” ma nā ʻaoʻao ʻelua o ka laina hōʻailona kī o ka papa papa hoʻokahi, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 4. ʻO ka plane projection line kiʻi o ka papa papalua e loaʻa i kahi ʻāpana nui o ka honua. , a i ʻole ke ʻano like me ka papa papa hoʻokahi, e hoʻolālā i ka “Guide Ground Line”, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ka Figure 5. ʻO ka “guard ground wire” ma nā ʻaoʻao ʻelua o ka laina hōʻailona kī hiki ke hōʻemi i ka wahi loop hōʻailona ma ka lima hoʻokahi. a pale aku i ke kamaʻilio ʻana ma waena o ka laina hōʻailona a me nā laina hōʻailona ʻē aʻe.

Ma keʻano laulā, hiki ke hoʻolālā ʻia ka papa o ka papa PCB e like me ka papa aʻe.

Nā mākau hoʻolālā PCB

I ka hoʻolālā ʻana i ka hoʻolālā PCB, e hoʻokō pono i ke kumu hoʻolālā o ke kau ʻana i kahi laina pololei ma ke ala kahe o ka hōʻailona, ​​a e hoʻāʻo e pale i ka looping i hope a i waho, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 6. Hiki i kēia ke pale i ka hoʻopili pololei ʻana i ka hōʻailona a pili i ka maikaʻi o ka hōʻailona. Eia kekahi, i mea e pale ai i ka hoʻopili like ʻana a me ka hoʻohui ʻana ma waena o nā kaʻa a me nā ʻāpana uila, pono ke kau ʻana o nā kaʻa a me ka hoʻonohonoho ʻana o nā ʻāpana i kēia mau loina:

1. Inā hoʻolālāʻia kahi “‘āina maʻemaʻe” ma ka papa, pono e hoʻokomoʻia nā kānana a me nā mea hoʻokaʻawale ma luna o ka hui kaʻawale ma waena o ka “‘āina maʻemaʻe” a me ka papa hana. Hiki i kēia ke pale i nā mea kānana a i ʻole nā ​​​​mea hoʻokaʻawale mai ka hoʻopili ʻana i kekahi i kekahi ma o ka papa planar, kahi e nāwaliwali ai ka hopena. Eia hou, ma ka “‘āina maʻemaʻe”, ma waho o nā kānana a me nā mea pale,ʻaʻole hiki ke kauʻia nā mea’ē aʻe. 2. Ke kau ‘ia ka nui o na module kaapuni ma ka PCB hookahi, pono e waiho kaawale i na kaapuni kikohoia a me na kaapuni analog, a me na kaapuni kaapuni kiʻekiʻe a me ka mämä holo haʻahaʻa i mea e pale ai i ka hoʻopili like ma waena o nā kaapuni kikohoʻe, nā kaapuni analog, nā kaapuni kiʻekiʻe, a kaapuni holo haahaa. Eia kekahi, i ka wā e noho ai nā kaapuni kiʻekiʻe, waena, a me ka māmā haʻahaʻa ma ka papa kaapuni i ka manawa like, i mea e pale ai i ka leo kaapuni kiʻekiʻe mai ka hoʻomālamalama ʻana i waho ma o ka interface.

3. Pono ke kaapuni kānana o ke awa hookomo mana o ka papa kaapuni e waiho kokoke i ke kaapuni i mea e pale ai i ke kaapuni i hoopili hou ia.

Kiʻi 8 Pono e hoʻokomo ʻia ke kaapuni kānana o ke awa hoʻokomo mana ma kahi kokoke i ke kikowaena

4. Hoʻokomoʻia nā kānana, pale a me ka hoʻokaʻawaleʻana o ke kaʻapuni interface ma kahi kokoke i ke kikowaena, e like me ka mea i hōʻikeʻia ma ka Figure 9, hiki ke hoʻokō pono i nā hopena o ka pale, kānana a me ka hoʻokaʻawale. Inā loaʻa kahi kānana a me kahi kaapuni pale ma ka interface, pono e hahai ʻia ke kumu o ka pale mua a laila kānana. No ka mea, hoʻohana ʻia ke kaapuni pale no ka overvoltage waho a me ka overcurrent suppression, inā hoʻokomo ʻia ke kaapuni pale ma hope o ke kaapuni kānana, e hōʻino ʻia ke kaapuni kānana e ka overvoltage a me ka overcurrent. Eia kekahi, no ka mea, e hoʻonāwaliwali nā laina hoʻokomo a me nā laina o ke kaapuni i ka kānana, kaʻawale a i ʻole ka hopena pale i ka wā e hui pū ʻia ai kekahi me kekahi, e hōʻoia i nā laina hoʻokomo a me nā laina hoʻopuka o ke kaapuni kānana (filter), kaʻawale a me ke kaapuni pale. hui pū kekahi i kekahi i ka wā hoʻolālā.

5. Pono nā kaapuni koʻikoʻi a i ʻole nā ​​mea hana (e like me nā kaapuni hoʻonohonoho hou, a me nā mea ʻē aʻe) ma kahi o 1000 mil ka mamao mai kēlā me kēia lihi o ka papa, ʻoi aku ka nui o ka lihi o ka papa kuhikuhi.

6. Pono e hoʻokomo ʻia nā mea hoʻopaʻa kānana kiʻekiʻe a me ka mālama ʻana i ka ikehu ma kahi kokoke i nā ʻāpana ʻāpana a i ʻole nā ​​​​mea hana me nā hoʻololi nui o kēia manawa (e like me ka hoʻokomo a me nā hopena puka o ka module mana, nā pā, a me nā relays) e hōʻemi i ka ʻāpana loop o ka puka nui o kēia manawa.

7. Pono e hoʻonoho ʻia nā ʻāpana kānana ma kahi ʻaoʻao i mea e pale ai i ke kaapuni kānana mai ka hoʻopilikia hou ʻana.

8. E mālama i nā mea uila ikaika e like me nā kristal, nā oscillators aniani, nā relay, a me nā lako mana hoʻololi ma kahi o 1000 mils ka mamao mai nā mea hoʻohui papa. Ma kēia ala, hiki ke hoʻokuʻu pololei ʻia ke keʻakeʻa a i ʻole hiki ke hoʻohui ʻia ke au i ke kaula i waho e hoʻomālamalama i waho.

Nā lula uwila PCB

Ma waho aʻe o ke koho ʻana i nā ʻāpana a me ka hoʻolālā kaʻapuni, ʻo ka uwila maikaʻi i paʻi ʻia ka papa kaapuni (PCB) he mea koʻikoʻi loa ia i ka hoʻohālikelike electromagnetic. No ka mea ʻo PCB kahi ʻāpana o ka ʻōnaehana, ʻo ka hoʻonui ʻana i ka hoʻohālikelike electromagnetic i ka wili PCB ʻaʻole ia e lawe i nā kumukūʻai hou i ka hoʻopau hope ʻana o ka huahana. Pono kekahi e hoʻomanaʻo he hiki i kahi hoʻolālā PCB maikaʻi ke hoʻonui i nā pilikia pili electromagnetic, ma mua o ka hoʻopau ʻana iā lākou. I nā manawa he nui, ʻaʻole hiki i ka hoʻohui ʻana o nā kānana a me nā ʻāpana ke hoʻoponopono i kēia mau pilikia. I ka hopena, pono e hoʻopili hou ʻia ka papa holoʻokoʻa. No laila, ʻo ia ke ala ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻomohala ʻana i nā hana wili PCB maikaʻi i ka hoʻomaka. E hōʻike ana kēia i kekahi mau lula maʻamau o ka wili PCB a me nā hoʻolālā hoʻolālā o nā laina mana, nā laina honua a me nā laina hōʻailona. ʻO ka mea hope loa, e like me kēia mau lula, ua ʻōlelo ʻia nā hana hoʻomaikaʻi no ka papa kaapuni maʻamau i paʻi ʻia o ka ea. 1. Hoʻokaʻawale Wiring ʻO ka hana o ka hoʻokaʻawale ʻana i ka uwea ʻana, ʻo ia ka hōʻemi ʻana i ka crosstalk a me ka hoʻopili ʻana i ka walaʻau ma waena o nā kaapuni pili i ka papa like o ka PCB. Hōʻike ka ʻōlelo kikoʻī 3W e ​​pono e hoʻokaʻawale ʻia nā hōʻailona āpau (uaki, wikiō, leo, hoʻihoʻi, a me nā mea ʻē aʻe) mai kahi laina a i kahi laina, ʻaoʻao i kahi ʻaoʻao, e like me ka hōʻike ʻana ma ka Figure 10. hoʻonoho ʻia ma kahi kokoke i ka hōʻailona kī e hoʻokaʻawale i ka leo hoʻohui i hana ʻia e nā laina hōʻailona ʻē aʻe.

2. Ka hoʻonohonoho ʻana i ka laina pale a me ka laina shunt He ala maikaʻi loa ka hoʻokaʻawale ʻana a me ka pale ʻana i nā hōʻailona kī, e like me nā hōʻailona uaki ʻōnaehana ma kahi ʻano walaʻau. Ma ke Kiʻi 21, ua waiho ʻia ke kaapuni like ʻole a pale paha i ka PCB ma ke kaapuni o ka hōʻailona kī. ʻAʻole hoʻokaʻawale wale ke kaapuni pale i ka flux magnetic coupling i hana ʻia e nā laina hōʻailona ʻē aʻe, akā hoʻokaʻawale pū kekahi i nā hōʻailona kī mai ka hui ʻana me nā laina hōʻailona ʻē aʻe. ʻO ka ʻokoʻa ma waena o ka laina shunt a me ka laina pale ʻaʻole pono e hoʻopau ʻia ka laina shunt (pili i ka lepo), akā pono e hoʻopili ʻia nā kihi ʻelua o ka laina pale i ka honua. I mea e hōʻemi hou ai i ka hoʻohui ʻana, hiki ke hoʻohui ʻia ke kaapuni pale i ka PCB multilayer me kahi ala i ka honua i kēlā me kēia ʻāpana ʻē aʻe.

3. Hoʻokumu ʻia ka hoʻolālā laina mana i ka nui o ka papa kaapuni i paʻi ʻia, a ʻo ka laulā o ka laina mana e like me ka mānoanoa e hiki ai ke hōʻemi i ke kūpaʻa loop. I ka manawa like, e hoʻohālikelike i ke kuhikuhi o ka laina mana a me ka laina honua me ke kuhikuhi o ka lawe ʻana i ka ʻikepili, e kōkua ana i ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka hiki ke anti-noise. Ma ka papa hoʻokahi a pālua paha, inā lōʻihi loa ka laina mana, pono e hoʻohui ʻia kahi capacitor decoupling i ka honua i kēlā me kēia 3000 mil, a ʻo ka waiwai o ka capacitor he 10uF+1000pF.

Hoʻolālā uea honua

ʻO nā kumu o ka hoʻolālā uea honua:

(1) Hoʻokaʻawale ʻia ka honua kikohoʻe mai ka ʻāina analog. Inā loaʻa nā ʻāpana logic a me nā laina laina ma ka papa kaapuni, pono e hoʻokaʻawale ʻia lākou e like me ka hiki. Pono e hoʻopaʻa ʻia ka ʻāina o ke kaʻapuni haʻahaʻa haʻahaʻa ma ke ʻano like me ka mea hiki. Ke paʻakikī ka wili maoli, hiki ke hoʻopili ʻia i kahi ʻāpana i ka moʻo a laila hoʻopaʻa ʻia i ka like. Pono e hoʻopaʻa ʻia ke kaʻapuni alapine kiʻekiʻe ma nā wahi he nui i ka moʻo, pono e pōkole ka uea honua a hoʻolimalima ʻia, a e hoʻohana ʻia ka foil honua e like me ka grid a puni ka ʻāpana kiʻekiʻe e like me ka hiki.

(2) Pono ka mānoanoa o ka uwea hoʻopaʻa ʻia. Inā hoʻohana ka uea honua i kahi laina paʻa loa, hoʻololi ke ʻano o ka honua me ka hoʻololi ʻana o ke au, e hōʻemi ana i ka hana anti-noise. No laila, pono e mānoanoa ka uwea honua i hiki ke hele i ʻekolu manawa o ke au i ʻae ʻia ma ka papa i paʻi ʻia. Inā hiki, he 2 ~ 3mm a ʻoi aku paha ka uwea kumu.

(3) Hoʻokumu ka uea honua i kahi loop pani. No nā papa i paʻi ʻia i haku ʻia me nā kaapuni kikohoʻe wale nō, ua hoʻonohonoho ʻia ka hapa nui o kā lākou kaapuni honua i loko o nā puka lou e hoʻomaikaʻi i ke kū ʻana o ka walaʻau.

Hoʻolālā laina hōʻailona

No nā laina hōʻailona kī, inā loaʻa i ka papa kahi papa uea hōʻailona kūloko, pono e kau ʻia nā laina hōʻailona kī e like me nā wati ma ka ʻaoʻao o loko, a hāʻawi ʻia ka mea nui i ka papa uea i makemake ʻia. Eia kekahi, ʻaʻole pono e hele ʻia nā laina hōʻailona koʻikoʻi ma waena o ka wahi ʻāpana, e komo pū ana i nā hakahaka mokulele i hoʻokumu ʻia e nā vias a me nā pads, inā ʻaʻole ia e alakaʻi i ka hoʻonui ʻana i ka wahi o ka loop loop. A ʻoi aku ka laina hōʻailona kī ma mua o 3H mai ka lihi o ka mokulele kuhikuhi (ʻo H ke kiʻekiʻe o ka laina mai ka mokulele kuhikuhi) e hoʻopau i ka hopena radiation lihi. No nā laina uaki, nā laina kaʻa kaʻa, nā laina lekiō a me nā laina hōʻailona hōʻailona ikaika ʻē aʻe a hoʻonohonoho hou i nā laina hōʻailona, ​​koho chip i nā laina hōʻailona, ​​​​nā hōʻailona hoʻomalu ʻōnaehana a me nā laina hōʻailona koʻikoʻi ʻē aʻe, e mālama iā lākou mai ke kikowaena a me nā laina hōʻailona puka. Mālama kēia i ka hoʻopili ʻana i ka laina hōʻailona hoʻomālamalama ikaika mai ka hoʻopili ʻana i ka laina hōʻailona puka a hoʻomālamalama i waho; a pale aku hoʻi i ke keakea o waho i lawe ʻia mai e ka laina hōʻailona puka i waho mai ka hoʻopili ʻana i ka laina hōʻailona koʻikoʻi, e hana hewa ʻole ai ka ʻōnaehana. Pono nā laina hōʻailona ʻokoʻa ma ka papa hoʻokahi, ka lōʻihi like, a holo like, e mālama mau ana i ka impedance, a ʻaʻohe wili ʻē aʻe ma waena o nā laina ʻokoʻa. No ka mea, ua hoʻopaʻa ʻia ka impedance mode maʻamau o ka hui laina ʻokoʻa, hiki ke hoʻomaikaʻi ʻia kona hiki ke hoʻopilikia. E like me nā lula uea i luna, ua hoʻomaikaʻi ʻia a hoʻomaikaʻi ʻia ke kaʻapuni papa kaapuni maʻamau o ka ea.