site logo

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

In the EMC design of PCBកង្វល់ទីមួយគឺការកំណត់ស្រទាប់ ស្រទាប់ក្តារត្រូវបានផ្សំឡើងដោយការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលស្រទាប់ដីនិងស្រទាប់សញ្ញា។ នៅក្នុងការរចនាផលិតផលអេអឹមខេក្រៅពីការជ្រើសរើសសមាសធាតុនិងការរចនាសៀគ្វីការរចនា PCB ល្អក៏ជាកត្តាសំខាន់ផងដែរ។

គន្លឹះក្នុងការរចនាអេអឹមខេនៃ PCB គឺដើម្បីកាត់បន្ថយតំបន់លំហូរត្រឡប់មកវិញនិងធ្វើឱ្យផ្លូវលំហូរត្រឡប់មកវិញហូរតាមទិសដៅដែលយើងបានរចនា។ 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:

ស្នូលនៃការរៀបចំផែនការនិងរចនាប្លង់អេអឹមខេដែលមានស្រទាប់ PCB គឺដើម្បីរៀបចំផែនការផ្លូវលំហូរសញ្ញាដើម្បីកាត់បន្ថយតំបន់ត្រលប់មកវិញនៃសញ្ញាពីស្រទាប់កញ្ចក់ក្តារដើម្បីលុបបំបាត់ឬកាត់បន្ថយលំហូរម៉ាញ៉េទិច។

1. Board mirroring layer

ស្រទាប់កញ្ចក់គឺជាស្រទាប់ពេញលេញនៃស្រទាប់យន្តហោះដែលស្រោបដោយស្ពាន់ (ស្រទាប់ផ្គត់ផ្គង់ថាមពលស្រទាប់ដី) នៅជាប់នឹងស្រទាប់សញ្ញានៅខាងក្នុង PCB ។ មុខងារសំខាន់ៗមានដូចខាងក្រោមៈ

(១) កាត់បន្ថយសំលេងរំខានដែលហូរត្រលប់មកវិញ៖ ស្រទាប់កញ្ចក់អាចផ្តល់នូវផ្លូវរាំងស្ទះទាបសំរាប់លំហូរត្រលប់មកវិញនៃស្រទាប់សញ្ញាជាពិសេសនៅពេលមានលំហូរចរន្តដ៏ធំនៅក្នុងប្រព័ន្ធចែកចាយថាមពលតួនាទីរបស់ស្រទាប់កញ្ចក់កាន់តែច្បាស់។

(២) ការកាត់បន្ថយ EMI៖ អត្ថិភាពនៃស្រទាប់កញ្ចក់កាត់បន្ថយតំបន់នៃរង្វិលជុំបិទជិតដែលបង្កើតឡើងដោយសញ្ញានិងការចាល់ជាតិនិងកាត់បន្ថយ EMI ។

(៣) កាត់បន្ថយខ្សែឆ្លងកាត់៖ ជួយគ្រប់គ្រងបញ្ហាខ្សែឆ្លងកាត់រវាងបណ្តាញសញ្ញាក្នុងសៀគ្វីឌីជីថលល្បឿនលឿនផ្លាស់ប្តូរកម្ពស់ខ្សែសញ្ញាពីស្រទាប់កញ្ចក់អ្នកអាចគ្រប់គ្រងខ្សែឆ្លងកាត់រវាងសញ្ញាសញ្ញាកម្ពស់តូចជាងតូចជាង ឈើឆ្កាង;

(4) ការត្រួតពិនិត្យ Impedance ដើម្បីការពារការឆ្លុះបញ្ចាំងពីសញ្ញា។

ការជ្រើសរើសស្រទាប់កញ្ចក់

(១) ទាំងការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលនិងយន្តហោះដីអាចត្រូវបានប្រើជាយន្ដហោះយោងនិងមានឥទ្ធិពលការពារជាក់លាក់ចំពោះខ្សែភ្លើងខាងក្នុង។

(២) និយាយឱ្យចំទៅយន្ដហោះថាមពលមានអំប្រ៊ីយ៉ុងលក្ខណៈខ្ពស់ហើយមានសក្តានុពលខុសគ្នាធំជាមួយកំរិតយោងហើយការជ្រៀតជ្រែកប្រេកង់ខ្ពស់នៅលើយន្ដហោះថាមពលមានទំហំធំ។

(៣) តាមទស្សនៈនៃការការពារយន្តហោះទូទៅជាទូទៅមានមូលដ្ឋានហើយត្រូវបានប្រើជាចំណុចយោងនៃកម្រិតយោងហើយឥទ្ធិពលនៃការការពាររបស់វាគឺល្អប្រសើរជាងយន្តហោះថាមពល។

(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. នៅក្នុងអេសប៊ីប៊ីអេហ្វអេសតែងតែត្រូវបានផ្សព្វផ្សាយនៅក្នុងខ្សែបញ្ជូន។ ប្រសិនបើផ្លូវលំហូរត្រឡប់មកវិញ rf គឺស្របទៅនឹងផ្លូវសញ្ញាដែលត្រូវគ្នាលំហូរនៅលើផ្លូវត្រលប់គឺស្ថិតនៅក្នុងទិសដៅផ្ទុយទៅនឹងផ្លូវសញ្ញាបន្ទាប់មកពួកវាត្រូវបានដាក់បញ្ចូលគ្នាទៅវិញទៅមកហើយផលប៉ះពាល់នៃការលុបចោលលំហូរចេញត្រូវបានទទួល។

ខ្លឹមសារនៃការលុបចោលលំហូរគឺជាការគ្រប់គ្រងផ្លូវលំហូរសញ្ញាដូចបង្ហាញក្នុងដ្យាក្រាមខាងក្រោម៖

របៀបប្រើក្បួនដៃស្ដាំដើម្បីពន្យល់ពីឥទ្ធិពលនៃការលុបចោលលំហូរម៉ាញ៉េទិចនៅពេលស្រទាប់សញ្ញានៅជាប់នឹងស្រទាប់ដីត្រូវបានពន្យល់ដូចខាងក្រោម៖

ipcb

(១) នៅពេលចរន្តមួយហូរតាមខ្សែភ្លើងដែនម៉ាញ៉េទិចនឹងត្រូវបានបង្កើតនៅជុំវិញលួសហើយទិសដៅនៃដែនម៉ាញ៉េទិចត្រូវបានកំណត់ដោយច្បាប់ខាងស្តាំ។

(២) នៅពេលដែលមានពីរនៅជិតគ្នាហើយស្របទៅនឹងខ្សែភ្លើងដូចបង្ហាញក្នុងរូបខាងក្រោមមួយនៃចំហាយអគ្គិសនីដើម្បីបង្ហូរចេញមួយទៀតជាចរន្តអគ្គិសនីដែលហូរប្រសិនបើចរន្តអគ្គិសនីហូរតាម លួសគឺជាចរន្តនិងសញ្ញាចរន្តត្រលប់របស់វាបន្ទាប់មកទិសដៅផ្ទុយពីរនៃចរន្តគឺស្មើគ្នាដូច្នេះដែនម៉ាញ៉េទិចរបស់ពួកគេស្មើគ្នាប៉ុន្តែទិសដៅផ្ទុយគ្នា។ដូច្នេះពួកគេលុបចោលគ្នាទៅវិញទៅមក។

Six layer board design example

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

ការវិភាគ:

(១) ដោយសារស្រទាប់សញ្ញានៅជាប់នឹងយន្តហោះយោងឆ្លុះបញ្ចាំងហើយអេស ១ អេស ២ និងអេ ៣ នៅជាប់នឹងយន្តហោះដីឥដ្ឋប្រសិទ្ធភាពការលុបចោលលំហូរម៉ាញ៉េទិចល្អបំផុតត្រូវបានសម្រេច។ ដូច្នេះអេស ២ គឺជាស្រទាប់នាំផ្លូវដែលពេញចិត្តបន្ទាប់មកអេស ៣ និងអេស ១ ។

(២) យន្ដហោះថាមពលស្ថិតនៅជាប់នឹងយន្ដហោះ GND ចម្ងាយរវាងយន្ដហោះគឺតូចណាស់ហើយវាមានឥទ្ធិពលលុបចោលលំហូរម៉ាញ៉េទិចល្អបំផុតនិងភាពធន់របស់យន្តហោះដែលមានថាមពលទាប។

(៣) ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលសំខាន់និងកម្រាលឥដ្ឋដែលត្រូវគ្នារបស់វាមានទីតាំងស្ថិតនៅស្រទាប់ ៤ និង ៥ នៅពេលដែលកំរាស់ស្រទាប់ត្រូវបានកំណត់គម្លាតរវាងអេស -២ ភីគួរតែត្រូវបានបង្កើនហើយគម្លាតរវាងភី-ជី ២ គួរតែត្រូវបានកាត់បន្ថយ (គម្លាតរវាងស្រទាប់ G3-S4 គួរតែត្រូវបានកាត់បន្ថយស្របគ្នា) ដូច្នេះដើម្បីកាត់បន្ថយភាពធន់នៃយន្តហោះថាមពលនិងឥទ្ធិពលនៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលលើអេស ២ ។

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

ការវិភាគ:

(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

ការវិភាគ:

គ្រោងការណ៍ ៤ មានលក្ខណៈសមស្របជាងគ្រោងការណ៍ ៣ សម្រាប់តម្រូវការសញ្ញាក្នុងស្រុកមួយចំនួនតូចដែលអាចផ្តល់នូវស្រទាប់ខ្សែភ្លើងអេស ២ ។

4. Worst EMC effect, Scheme,ការវិភាគ:

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.

Cការដាក់បញ្ចូល

គោលការណ៍ជាក់លាក់នៃការរចនាស្រទាប់ PCB៖

(១) មានយន្តហោះដីពេញលេញ (ខែល) នៅពីក្រោមផ្ទៃសមាសធាតុនិងផ្ទៃផ្សារ។

(២) ព្យាយាមជៀសវាងដោយផ្ទាល់នូវស្រទាប់សញ្ញាពីរ។

(៣) ស្រទាប់សញ្ញាទាំងអស់នៅជាប់នឹងយន្តហោះដីតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។

(៤) ស្រទាប់ខ្សែភ្លើងដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់ល្បឿនលឿននាឡិកានិងសញ្ញាសំខាន់ៗដទៃទៀតគួរតែមានយន្តហោះដីជាប់គ្នា។