Desain kompatibilitas elektromagnetik papan sirkuit tercetak (PCB)

Printed circuit board (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. Dengan perkembangan masyarakat informasi, semua jenis produk elektronik sering bekerja sama, dan gangguan di antara mereka semakin serius. Oleh karena itu, kompatibilitas elektromagnetik menjadi kunci pengoperasian normal sistem elektronik. Demikian pula dengan perkembangan teknologi kelistrikan, kepadatan PCB semakin tinggi. Kualitas desain PCB memiliki pengaruh besar pada interferensi dan kemampuan anti-interferensi sirkuit. Selain pilihan komponen dan desain sirkuit, pengkabelan PCB yang baik juga merupakan faktor yang sangat penting dalam kompatibilitas elektromagnetik untuk kinerja optimal sirkuit elektronik.

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. Namun, dalam desain papan sirkuit tercetak, desainer produk seringkali hanya memperhatikan untuk meningkatkan kepadatan, mengurangi penggunaan ruang, produksi sederhana, atau mengejar tata letak yang indah dan seragam, mengabaikan dampak tata letak sirkuit pada kompatibilitas elektromagnetik, sehingga besar sejumlah sinyal radiasi ke ruang angkasa untuk membentuk pelecehan. Kabel PCB yang buruk dapat menyebabkan lebih banyak masalah emc daripada yang bisa dihilangkan. Dalam banyak kasus, bahkan menambahkan filter dan komponen tidak menyelesaikan masalah ini. Akhirnya, seluruh papan harus dipasang kembali. Oleh karena itu, mengembangkan kebiasaan pemasangan kabel PCB yang baik adalah cara yang paling hemat biaya untuk memulai.

Satu hal yang perlu diperhatikan adalah bahwa tidak ada aturan ketat untuk kabel PCB dan tidak ada aturan khusus yang mencakup semua kabel PCB. Kebanyakan kabel PCB dibatasi oleh ukuran papan sirkuit dan jumlah lapisan berlapis tembaga. Beberapa teknik pengkabelan yang dapat diterapkan pada satu rangkaian tetapi tidak pada rangkaian lainnya bergantung pada pengalaman insinyur pengkabelan. Namun, ada beberapa aturan umum, yang akan dibahas di bawah ini.

Untuk kualitas desain yang baik. PCB dengan biaya rendah harus mengikuti prinsip-prinsip umum berikut:

2. Tata letak komponen pada PCB

Pertama-tama, perlu mempertimbangkan ukuran PCB terlalu besar. Ketika ukuran PCB terlalu besar, garis yang dicetak panjang, impedansi meningkat, kemampuan anti-noise menurun, dan biaya meningkat. Terlalu kecil, pembuangan panasnya tidak bagus, dan saluran yang berdekatan rentan terhadap gangguan. Setelah menentukan ukuran PCB. Kemudian temukan komponen khusus. Akhirnya, menurut unit fungsional sirkuit, semua komponen sirkuit diletakkan.

A digital circuit in an electronic device. Sirkuit analog dan tata letak komponen sirkuit daya dan karakteristik pengkabelan berbeda, mereka menghasilkan interferensi dan metode penekanan interferensi berbeda. Also high frequency. Karena frekuensi yang berbeda, interferensi rangkaian frekuensi rendah dan metode penekanan interferensi berbeda. Jadi dalam tata letak komponen, rangkaian digital harus. The analog circuit and the power supply circuit are placed separately to separate the high frequency circuit from the low frequency circuit. If there are conditions, they should be isolated or made into a circuit board separately. Selain itu, tata letak juga harus memberikan perhatian khusus yang kuat. Weak signal device distribution and signal transmission direction.

In printed board layout high speed. Untuk sirkuit logika kecepatan menengah dan kecepatan rendah, komponen harus diatur dengan cara yang ditunjukkan pada Gambar 1-1.

Seperti sirkuit logika lainnya, komponen harus ditempatkan sedekat mungkin satu sama lain untuk mencapai efek anti-noise yang lebih baik. The position of components on the PRINTED circuit board should take full account of emi. Salah satu prinsipnya adalah menjaga jarak antar komponen sesingkat mungkin. Dalam hal tata letak, bagian sinyal analog, bagian sirkuit digital berkecepatan tinggi, dan bagian sumber kebisingan (seperti relai, sakelar arus tinggi, dll.) harus dipisahkan dengan benar untuk meminimalkan sambungan sinyal di antara keduanya, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1 -②.

Clock generator. Crystal oscillator and CPU clock input are prone to noise, to be closer to each other. Noisy devices. Low current circuit. Sirkuit arus besar harus dijauhkan dari sirkuit logika sejauh mungkin. Penting untuk membuat papan sirkuit terpisah jika memungkinkan.

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. Komponen yang mudah terganggu tidak boleh terlalu dekat satu sama lain, dan komponen input dan output harus berjarak sejauh mungkin.

(2) Mungkin ada perbedaan potensial yang tinggi antara beberapa komponen atau kabel, sehingga jarak antara mereka harus ditingkatkan untuk menghindari korsleting yang tidak disengaja yang disebabkan oleh pelepasan. Komponen dengan tegangan tinggi harus sejauh mungkin ditempatkan di tempat yang tidak mudah dijangkau dengan tangan selama debugging.

(3) Komponen yang beratnya melebihi 15g. Itu harus diperkuat dan kemudian dilas. Mereka besar dan berat. Komponen dengan nilai kalor tinggi tidak boleh dipasang pada papan cetak, tetapi pada sasis seluruh mesin, dan masalah pembuangan panas harus dipertimbangkan. Elemen termal harus dijauhkan dari elemen pemanas.

(4) untuk potensiometer. Kumparan induktor yang dapat disesuaikan. Kapasitor variabel. Tata letak komponen yang dapat disesuaikan seperti microswitch harus mempertimbangkan persyaratan struktural seluruh mesin. Jika penyesuaian mesin, harus ditempatkan pada papan cetak di atas mudah untuk menyesuaikan tempat; Jika mesin disetel di luar, posisinya harus disesuaikan dengan posisi kenop penyetel pada panel sasis.

(5) Posisi yang ditempati oleh lubang pemosisian dan braket pemasangan papan cetak harus disisihkan.

2.2 Tata letak semua komponen sirkit menurut unit fungsional sirkit harus memenuhi prinsip-prinsip berikut:

(1) Atur posisi setiap unit sirkuit fungsional sesuai dengan proses sirkuit, sehingga tata letak nyaman untuk aliran sinyal dan sinyal menjaga arah yang sama sejauh mungkin.

(2) Untuk komponen inti dari setiap rangkaian fungsional sebagai pusat, di sekitarnya untuk melakukan tata letak. Komponen harus seragam. Dan rapi. Pengaturan kompak pada PCB untuk meminimalkan dan memperpendek lead dan koneksi antar komponen. (3) Untuk sirkuit yang bekerja pada frekuensi tinggi, parameter terdistribusi antar komponen harus dipertimbangkan. Dalam rangkaian umum, komponen harus disusun secara paralel sebanyak mungkin. Dengan cara ini, tidak hanya indah, dan mudah untuk menginstal pengelasan, mudah untuk produksi massal.

(4) Komponen yang terletak di tepi papan sirkuit, umumnya tidak kurang dari 2mm dari tepi papan sirkuit. Bentuk terbaik dari papan sirkuit adalah persegi panjang. Rasio panjang dan lebar 3:2 atau 4:3. Ukuran papan sirkuit lebih besar dari 200x150mm. Pertimbangan harus diberikan pada kekuatan mekanik papan sirkuit.

2.3 Persyaratan tata letak umum untuk komponen PCB:

Elemen sirkuit dan jalur sinyal harus ditata untuk meminimalkan sambungan sinyal yang tidak diinginkan:

(1) Saluran sinyal elektronik rendah tidak boleh dekat dengan saluran sinyal tingkat tinggi dan saluran listrik tanpa penyaringan, termasuk sirkuit yang dapat menghasilkan proses transien.

(2) Pisahkan rangkaian analog level rendah dari rangkaian digital untuk menghindari rangkaian analog. Sirkuit digital dan loop umum catu daya menghasilkan kopling impedansi umum.

(3) tinggi. Dalam. Sirkuit logika kecepatan rendah menggunakan area yang berbeda pada PCB.

(4) Panjang garis sinyal harus diminimalkan ketika rangkaian diatur

(5) Pastikan antara pelat yang berdekatan. Antara lapisan yang berdekatan dari papan yang sama. Jangan memiliki kabel sinyal paralel yang terlalu panjang antara kabel yang berdekatan pada lapisan yang sama.

(6) Filter interferensi elektromagnetik (EMI) harus sedekat mungkin dengan sumber EMI dan ditempatkan pada papan sirkuit yang sama.

(7) Konverter DC/DC. Elemen sakelar dan penyearah harus ditempatkan sedekat mungkin dengan transformator untuk meminimalkan panjang kabelnya

(8) Tempatkan elemen pengatur tegangan dan kapasitor filter sedekat mungkin dengan dioda penyearah.

(9) Papan cetak dibagi sesuai dengan frekuensi dan karakteristik switching saat ini, dan elemen kebisingan dan elemen non-suara harus lebih jauh.

(10) Pengkabelan yang peka terhadap kebisingan tidak boleh sejajar dengan jalur switching arus tinggi dan kecepatan tinggi.