How to design PCB layer to optimize EMC effect of PCB?

In the EMC design of PCB, առաջին մտահոգությունը շերտի կարգավորումն է. Տախտակի շերտերը բաղկացած են էներգիայի մատակարարումից, գրունտային շերտից և ազդանշանային շերտից: Արտադրանքի EMC նախագծման մեջ, բացի բաղադրիչների ընտրությունից և սխեմայի ձևավորումից, PCB- ի լավ ձևավորումը նույնպես շատ կարևոր գործոն է:

PCB- ի EMC նախագծման բանալին է նվազագույնի հասցնել հետադարձ հոսքի տարածքը և դարձնել հետադարձ հոսքի ուղին մեր նախագծած ուղղությամբ: The layer design is the basis of PCB, how to do a good job of PCB layer design to make the EMC effect of PCB optimal?

ipcb

Design ideas of PCB layer:

PCB- ի լամինացված EMC պլանավորման և նախագծման հիմքում ընկած է ազդանշանի հետադարձ հոսքի ուղու ողջամիտ պլանավորումը `տախտակի հայելային շերտից ազդանշանի հետադարձ տարածքը նվազագույնի հասցնելու համար` մագնիսական հոսքը վերացնելու կամ նվազագույնի հասցնելու համար:

1. Board mirroring layer

Հայելիի շերտը պղնձով պատված հարթ մակերևույթի ամբողջական շերտ է (էլեկտրամատակարարման շերտ, հիմնավորման շերտ) ՝ PCB- ի ներսում ազդանշանային շերտին կից: Հիմնական գործառույթները հետևյալն են.

(1) Կրճատել հետադարձ հոսքի աղմուկը. Հայելու շերտը կարող է ապահովել ազդանշանի շերտի հետադարձ հոսքի ցածր դիմադրողական ուղի, հատկապես, երբ էներգիայի բաշխման համակարգում առկա է մեծ հոսանք, հայելային շերտի դերն ավելի ակնհայտ է:

(2) EMI նվազեցում. Հայելային շերտի առկայությունը նվազեցնում է ազդանշանի և հետադարձի արդյունքում ձևավորված փակ հանգույցի տարածքը և նվազեցնում EMI- ն.

(3) նվազեցնել խաչմերուկը. Օգնել վերահսկել ազդանշանային գծերի միջև արագընթաց թվային միացման խաչմերուկի խնդիրը, փոխել հայելիի շերտից ազդանշանի գծի բարձրությունը, կարող եք վերահսկել ազդանշանային գծերի միջև խաչմերուկը, որքան փոքր է բարձրությունը, այնքան փոքր խաչմերուկ;

(4) Ազդանշանի արտացոլումը կանխելու համար դիմադրողականության վերահսկում:

Հայելի շերտի ընտրություն

(1) Թե՛ էլեկտրամատակարարումը և թե՛ ստորգետնյա հարթությունը կարող են օգտագործվել որպես տեղեկատու հարթություն և որոշակի պաշտպանական ազդեցություն ունենալ ներքին էլեկտրագծերի վրա.

(2) Հարաբերականորեն ասած, հզորության հարթությունն ունի բարձր բնութագրական դիմադրություն, և հղիության մակարդակի հետ մեծ պոտենցիալ տարբերություն կա, և ուժային հարթության վրա բարձր հաճախականությունների միջամտությունը համեմատաբար մեծ է.

(3) Պաշտպանության տեսանկյունից, գետնի մակերևույթն ընդհանրապես հիմնավորված է և օգտագործվում է որպես հղումային մակարդակի հղման կետ, և դրա պաշտպանական ազդեցությունը շատ ավելի լավ է, քան հզորության հարթությունը:

(4) When selecting the reference plane, the ground plane should be preferred, and the power plane should be selected second.

Magnetic flux cancellation principle:

According to Maxwell’s equations, all electrical and magnetic action between separate charged bodies or currents is transmitted through the intermediate region between them, whether it be a vacuum or solid matter. PCB- ում հոսքը միշտ տարածվում է հաղորդման գծում: Եթե ​​rf հետադարձ հոսքի ուղին զուգահեռ է համապատասխան ազդանշանային ուղուն, ապա հետադարձ հոսքի ուղու հոսքը հակառակն է ազդանշանի ճանապարհին, ապա դրանք միմյանց վրա դրված են, և ստացվում է հոսքի չեղարկման ազդեցություն:

Հոսքի չեղարկման էությունը ազդանշանի հետադարձ հոսքի վերահսկումն է, ինչպես ցույց է տրված հետևյալ դիագրամում.

Ինչպես օգտագործել աջ ձեռքի կանոնը ՝ մագնիսական հոսքի չեղարկման էֆեկտը բացատրելու համար, երբ ազդանշանի շերտը շերտին կից է, բացատրվում է հետևյալ կերպ.

ipcb

(1) Երբ հոսանքը հոսում է մետաղալարով, մագնիսական դաշտ կստեղծվի լարի շուրջը, և մագնիսական դաշտի ուղղությունը որոշվում է աջ ձեռքի կանոնով:

(2) երբ երկուսն իրար մոտ են և մետաղալարին զուգահեռ, ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում, հոսանքի հոսանքներից մեկը հոսում է, մյուսը հոսում է, եթե էլեկտրական հոսանքը հոսում է լարերն ընթացիկ են, և դրա վերադարձի ընթացիկ ազդանշանը, ապա հոսանքի երկու հակառակ ուղղությունը հավասար է, ուստի դրանց մագնիսական դաշտը հավասար են, բայց ուղղությունը ՝ հակառակ,Այսպիսով, նրանք ջնջում են միմյանց:

Six layer board design example

1. For six-layer plates, scheme 3 is preferred;

Վերլուծություն.

(1) Քանի որ ազդանշանային շերտը հարակից է հոսքի ռեֆլենտի տեղեկատու հարթությանը, իսկ S1, S2 և S3- ը հարակից են գետնին, ապա ձեռք է բերվում մագնիսական հոսքի չեղարկման լավագույն էֆեկտը: Հետեւաբար, S2- ը նախընտրելի երթուղային շերտ է, որին հաջորդում են S3- ը եւ S1- ը:

(2) Հզորության հարթությունը հարում է GND հարթությանը, ինքնաթիռների միջև հեռավորությունը շատ փոքր է, և այն ունի մագնիսական հոսքի չեղարկման լավագույն ազդեցություն և ցածր էներգիայի ինքնաթիռի դիմադրողականություն:

(3) Հիմնական սնուցման աղբյուրը և դրա համապատասխան հատակը գտնվում են 4-րդ և 5-րդ շերտում: G2-S2- ը պետք է համապատասխանաբար նվազեցվի), որպեսզի նվազեցնի էներգիայի հարթության դիմադրողականությունը և էներգիայի մատակարարման ազդեցությունը S1- ի վրա:

2. When the cost is high, scheme 1 can be adopted;

Վերլուծություն.

(1) Because the signal layer is adjacent to the reflow reference plane and S1 and S2 are adjacent to the ground plane, this structure has the best magnetic flux cancellation effect;

(2) Due to the poor magnetic flux cancellation effect and high power plane impedance from the power plane to the GND plane through S3 and S2;

(3) Preferred wiring layer S1 and S2, followed by S3 and S4.

3. For six-layer plates, option 4

Վերլուծություն.

4 -րդ սխեման ավելի հարմար է, քան սխեմա 3 -ը `ազդանշանների տեղական, փոքր քանակի պահանջների համար, ինչը կարող է ապահովել գերազանց հաղորդալարերի շերտ S2:

4. Worst EMC effect, Scheme,Վերլուծություն.

In this structure, S1 and S2 are adjacent, S3 and S4 are adjacent, and S3 and S4 are not adjacent to the ground plane, so the magnetic flux cancellation effect is poor.

Cքաղցկեղ

PCB շերտի նախագծման հատուկ սկզբունքներ.

(1) բաղադրամասի մակերևույթից և եռակցման մակերևույթից ներքև կա ամբողջական գրունտային հարթություն (վահան).

(2) Փորձեք խուսափել ազդանշանային երկու շերտերի անմիջական հարևանությունից.

3) Ազդանշանի բոլոր շերտերը հնարավորինս հարակից են գետնին:

(4) Բարձր հաճախականության, բարձր արագության, ժամացույցի և այլ առանցքային ազդանշանների միացման շերտը պետք է ունենա հարակից հողային հարթություն: