Desain EMC di Papan PCB harus menjadi bagian dari desain komprehensif perangkat dan sistem elektronik apa pun, dan ini jauh lebih hemat biaya daripada metode lain yang mencoba membuat produk mencapai EMC. Teknologi kunci dari desain kompatibilitas elektromagnetik adalah studi tentang sumber interferensi elektromagnetik. Mengontrol emisi elektromagnetik dari sumber interferensi elektromagnetik adalah solusi permanen. Untuk mengendalikan pancaran sumber interferensi, selain mengurangi tingkat kebisingan elektromagnetik yang dihasilkan oleh mekanisme sumber interferensi elektromagnetik, teknologi shielding (termasuk isolasi), filtering, dan grounding perlu digunakan secara luas.

Teknik desain EMC utama meliputi metode pelindung elektromagnetik, teknik penyaringan sirkuit, dan perhatian khusus harus diberikan pada desain pentanahan dari elemen pentanahan yang tumpang tindih.

Satu, piramida desain EMC di papan PCB
Gambar 9-4 menunjukkan metode yang direkomendasikan untuk desain perangkat dan sistem EMC terbaik. Ini adalah grafik piramida.

Pertama-tama, dasar dari desain EMC yang baik adalah penerapan prinsip-prinsip desain listrik dan mekanik yang baik. Ini termasuk pertimbangan keandalan, seperti memenuhi spesifikasi desain dalam toleransi yang dapat diterima, metode perakitan yang baik, dan berbagai teknik pengujian yang sedang dikembangkan.

Secara umum, perangkat yang menggerakkan peralatan elektronik saat ini harus dipasang pada PCB. Perangkat ini terdiri dari komponen dan sirkuit yang memiliki potensi sumber interferensi dan sensitif terhadap energi elektromagnetik. Oleh karena itu, desain EMC dari PCB adalah masalah terpenting berikutnya dalam desain EMC. Lokasi komponen aktif, perutean jalur cetak, pencocokan impedansi, desain grounding, dan penyaringan sirkuit semuanya harus dipertimbangkan selama desain EMC. Beberapa komponen PCB juga perlu dilindungi.

Ketiga, kabel internal umumnya digunakan untuk menghubungkan PCB atau sub-komponen internal lainnya. Oleh karena itu, desain EMC dari kabel internal termasuk metode perutean dan pelindung sangat penting untuk EMC keseluruhan dari setiap perangkat yang diberikan.

Bagaimana cara melakukan desain EMC di papan PCB?

Setelah desain EMC dari PCB dan desain kabel internal selesai, perhatian khusus harus diberikan pada desain pelindung sasis dan metode pemrosesan semua celah, perforasi, dan kabel melalui lubang.

Akhirnya, juga harus fokus pada catu daya input dan output dan masalah penyaringan kabel lainnya.

2. Perisai elektromagnetik
Perisai terutama menggunakan berbagai bahan konduktif, diproduksi menjadi berbagai cangkang dan terhubung ke bumi untuk memotong jalur propagasi kebisingan elektromagnetik yang dibentuk oleh kopling elektrostatik, kopling induktif atau kopling medan elektromagnetik bolak-balik melalui ruang. Isolasi terutama menggunakan relay, transformator isolasi atau Isolator fotolistrik dan perangkat lain untuk memotong jalur propagasi kebisingan elektromagnetik dalam bentuk konduksi yang ditandai dengan memisahkan sistem ground dari dua bagian sirkuit dan memutus kemungkinan kopling melalui impedansi.

Efektivitas badan pelindung diwakili oleh efektivitas pelindung (SE) (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9-5). Efektivitas perisai didefinisikan sebagai:

Bagaimana cara melakukan desain EMC di papan PCB?

Hubungan antara efektivitas perisai elektromagnetik dan redaman kekuatan medan tercantum dalam Tabel 9-1.

Bagaimana cara melakukan desain EMC di papan PCB?

Semakin tinggi efektivitas perisai, semakin sulit untuk setiap peningkatan 20dB. Kasus peralatan sipil umumnya hanya membutuhkan efektivitas perisai sekitar 40dB, sedangkan kasus peralatan militer umumnya membutuhkan efektivitas perisai lebih dari 60dB.

Bahan dengan konduktivitas listrik dan permeabilitas magnet yang tinggi dapat digunakan sebagai bahan pelindung. Bahan pelindung yang umum digunakan adalah pelat baja, pelat aluminium, aluminium foil, pelat tembaga, foil tembaga dan sebagainya. Dengan persyaratan kompatibilitas elektromagnetik yang lebih ketat untuk produk sipil, semakin banyak produsen yang mengadopsi metode pelapisan nikel atau tembaga pada wadah plastik untuk mendapatkan pelindung.

Desain PCB, silakan hubungi 020-89811835

Tiga, penyaringan
Penyaringan adalah teknik untuk memproses kebisingan elektromagnetik dalam domain frekuensi, menyediakan jalur impedansi rendah untuk kebisingan elektromagnetik untuk mencapai tujuan menekan interferensi elektromagnetik. Potong jalur yang dirambatkan interferensi di sepanjang saluran sinyal atau saluran listrik, dan pelindung bersama-sama membentuk perlindungan interferensi yang sempurna. Misalnya, filter catu daya menghadirkan impedansi tinggi pada frekuensi daya 50 Hz, tetapi menghadirkan impedansi rendah pada spektrum noise elektromagnetik.

Menurut objek penyaringan yang berbeda, filter dibagi menjadi filter daya AC, filter saluran transmisi sinyal dan filter decoupling. Menurut pita frekuensi filter, filter dapat dibagi menjadi empat jenis filter: low-pass, high-pass, band-pass, dan band-stop.

Bagaimana cara melakukan desain EMC di papan PCB?

Empat, catu daya, teknologi pentanahan
Apakah itu peralatan teknologi informasi, elektronik radio, dan produk listrik, itu harus ditenagai oleh sumber listrik. Catu daya dibagi menjadi catu daya eksternal dan catu daya internal. Catu daya adalah sumber interferensi elektromagnetik yang khas dan serius. Seperti dampak jaringan listrik, tegangan puncak dapat mencapai kilovolt atau lebih, yang akan menyebabkan kerusakan parah pada peralatan atau sistem. Selain itu, saluran listrik utama adalah cara berbagai sinyal interferensi untuk menyerang peralatan. Oleh karena itu, sistem catu daya, terutama desain EMC dari catu daya switching, merupakan bagian penting dari desain tingkat komponen. Langkah-langkahnya bervariasi, seperti kabel catu daya ditarik langsung dari gerbang utama jaringan listrik, AC yang ditarik dari jaringan listrik distabilkan, penyaringan low-pass, isolasi antara belitan transformator daya, pelindung, penekanan lonjakan, dan perlindungan tegangan lebih dan arus lebih.

Grounding meliputi grounding, signal grounding, dan sebagainya. Desain bodi arde, tata letak kabel arde, dan impedansi kabel arde pada berbagai frekuensi tidak hanya terkait dengan keamanan kelistrikan produk atau sistem, tetapi juga terkait dengan kompatibilitas elektromagnetik dan teknologi pengukurannya.

Pentanahan yang baik dapat melindungi pengoperasian normal peralatan atau sistem dan keselamatan pribadi, dan dapat menghilangkan berbagai interferensi elektromagnetik dan sambaran petir. Oleh karena itu, desain grounding sangat penting, tetapi juga merupakan subjek yang sulit. Ada banyak jenis kabel arde, termasuk arde logika, arde sinyal, arde pelindung, dan arde pelindung. Metode pembumian juga dapat dibagi menjadi pembumian titik tunggal, pembumian multi titik, pembumian campuran, dan pembumian terapung. Permukaan pembumian yang ideal harus berada pada potensial nol, dan tidak ada perbedaan potensial antara titik pembumian. Namun pada kenyataannya, setiap kabel “ground” atau ground memiliki hambatan. Pada saat arus mengalir maka akan terjadi penurunan tegangan, sehingga potensial pada kabel arde tidak nol, dan akan terjadi tegangan arde antara kedua titik pentanahan. Ketika rangkaian di-ground di beberapa titik dan terdapat koneksi sinyal, maka akan terbentuk tegangan interferensi ground loop. Oleh karena itu, teknologi pentanahan sangat khusus, seperti pentanahan sinyal dan pentanahan daya harus dipisahkan, sirkuit kompleks menggunakan pentanahan multi-titik dan pentanahan umum.