Það eru margar leiðir til að leysa EMI vandamál. Nútíma EMI bælingaraðferðir fela í sér: Notkun EMI bælingarhúðunar, val á viðeigandi EMI bælingarhlutum og EMI uppgerð hönnun. Byrjað á því allra grunnatriði PCB skipulag, þessi grein fjallar um hlutverk og hönnunartækni PCB lagskiptrar stöflunar við að stjórna EMI geislun.

Með því að setja þétta með viðeigandi afkastagetu nálægt aflgjafapinnum IC getur það gert úttaksspennu IC hraðari. Vandamálið endar þó ekki hér. Vegna takmarkaðrar tíðnisvörunar þétta, veldur þetta því að þéttarnir geta ekki framleitt það harmóníska afl sem þarf til að keyra IC úttakið hreint á öllu tíðnisviðinu. Að auki mun tímabundin spenna sem myndast á aflgjafastönginni mynda spennufall yfir inductor aftengingarleiðarinnar. Þessar skammspennuspennur eru helstu algengustu EMI-truflanir. Hvernig ættum við að leysa þessi vandamál?

Hvað varðar IC á hringrásarborðinu okkar, má líta á afllagið í kringum IC sem framúrskarandi hátíðniþétta, sem getur safnað þeim hluta orkunnar sem lekur af stakri þéttinum sem veitir hátíðniorku til hreinsunar. framleiðsla. Að auki ætti inductance góðs afllags að vera lítill, þannig að tímabundið merki sem myndast af inductance er einnig lítið, og dregur þar með úr algengri EMI.

Auðvitað verður tengingin á milli afllagsins og IC power pinna að vera eins stutt og hægt er, vegna þess að hækkandi brún stafræna merkisins er að verða hraðari og hraðari, og það er best að tengja það beint við púðann þar sem IC mátturinn. pinna er staðsett. Þetta þarf að ræða sérstaklega.

Til þess að stjórna common-mode EMI verður aflplanið að hjálpa til við að aftengja og hafa nægilega lága inductance. Þessi aflflugvél verður að vera vel hönnuð par af aflvélum. Einhver kann að spyrja, hversu gott er gott? Svarið við spurningunni fer eftir lagskiptingu aflgjafans, efnunum á milli laganna og notkunartíðninni (þ.e. fall af hækkunartíma IC). Almennt er bil afllagsins 6 mil og millilagið er FR4 efni, jafngild rýmd afllagsins á fertommu er um 75pF. Augljóslega, því minna sem lagbilið er, því meiri rýmd.

Það eru ekki mörg tæki með hækkunartíma á bilinu 100 til 300 ps, ​​en samkvæmt núverandi þróunarhraða IC munu tæki með hækkunartíma á bilinu 100 til 300 ps taka hátt hlutfall. Fyrir rafrásir með hækkunartíma 100 til 300ps, mun 3mil lagabil ekki lengur henta fyrir flest forrit. Á þeim tíma var nauðsynlegt að nota lagskiptingatækni með lagbili sem var minna en 1 mil og skipta út FR4 rafrænum efnum fyrir efni með háa rafstuðul. Nú geta keramik og keramikplast uppfyllt hönnunarkröfur 100 til 300 ps hækkunartímarása.

Þótt ný efni og nýjar aðferðir kunni að verða notaðar í framtíðinni, fyrir algengar 1 til 3ns hækkunartímarásir í dag, 3 til 6mil lagabil og FR4 raforkuefni, er það venjulega nóg til að meðhöndla hágæða harmonika og gera skammvinnsmerkið nógu lágt , það er að segja, Common mode EMI má minnka mjög lágt. PCB lagskipt stöflun hönnunardæmin sem gefin eru í þessari grein munu gera ráð fyrir lagabili sem er 3 til 6 mils.

Rafsegulvörn

Frá sjónarhóli merkismerkja ætti góð lagskipunarstefna að vera að setja öll merkjaspor á eitt eða fleiri lög, þessi lög eru við hlið afllagsins eða jarðlagsins. Fyrir aflgjafa ætti góð lagskipting að vera að afllagið liggi að jarðlaginu og fjarlægðin milli raflagsins og jarðlagsins sé eins lítil og mögulegt er. Þetta er það sem við köllum „lagskipting“ stefnuna.

PCB stöflun

Hvers konar stöflunarstefna getur hjálpað til við að verja og bæla EMI? Eftirfarandi lagskipt stöflun gerir ráð fyrir að aflgjafastraumurinn flæði á einu lagi og staka spennan eða margar spennur dreifist í mismunandi hluta sama lagsins. Fjallað verður um tilfelli margra orkulaga síðar.

4 laga borð

Það eru nokkur hugsanleg vandamál með 4-laga borðhönnun. Í fyrsta lagi hefðbundið fjögurra laga borð með þykkt 62 mils, jafnvel þó að merkjalagið sé á ytra lagi og kraft- og jarðlögin eru á innra lagi, fjarlægðin milli kraftlagsins og jarðlagsins. er enn of stór.

Ef kostnaðarkrafan er sú fyrsta er hægt að íhuga eftirfarandi tvo kosti við hefðbundna 4-laga borð. Þessar tvær lausnir geta bætt frammistöðu EMI bælingar, en þær eru aðeins hentugar fyrir forrit þar sem þéttleiki íhluta á borðinu er nógu lítill og það er nóg svæði í kringum íhlutina (settu nauðsynlegt afl koparlag).

Fyrsti kosturinn er fyrsti kosturinn. Ytri lög PCB eru öll jarðlög og miðlögin tvö eru merkja-/aflslög. Aflgjafinn á merkjalaginu er fluttur með breiðri línu, sem getur gert brautarviðnám aflgjafastraumsins lágt, og viðnám merkisins örstrips er einnig lágt. Frá sjónarhóli EMI-stýringar er þetta besta 4-laga PCB uppbyggingin sem völ er á. Í öðru kerfinu notar ytra lagið kraft og jörð og miðlögin tvö nota merki. Í samanburði við hefðbundið 4-laga borð er framförin minni og millilagsviðnámið er jafn lélegt og hefðbundið 4-laga borð.

Ef þú vilt stjórna snefilviðnáminu verður ofangreint stöflunarkerfi að vera mjög varkárt til að raða ummerkjunum undir kraft- og jörð kopareyjarnar. Að auki ættu kopareyjar á aflgjafanum eða jarðlaginu að vera samtengdar eins mikið og mögulegt er til að tryggja jafnstraums- og lágtíðnitengingu.

6 laga borð

Ef þéttleiki íhluta á 4-laga borði er tiltölulega hár, er 6-laga borð best. Hins vegar eru sum stöflunarkerfi í 6-laga borðhönnun ekki nógu góð til að verja rafsegulsviðið og hafa lítil áhrif á minnkun skammvinns merkis rafstraumsins. Hér að neðan er fjallað um tvö dæmi.

Í fyrra tilvikinu er aflgjafinn og jörðin sett á 2. og 5. lag í sömu röð. Vegna mikillar viðnáms koparhúðarinnar á aflgjafanum er mjög óhagstætt að stjórna venjulegri EMI geislun. Hins vegar, frá sjónarhóli merkjaviðnámsstýringar, er þessi aðferð mjög rétt.