EMC dizainas PCB plokštė turėtų būti bet kurio elektroninio įrenginio ir sistemos visapusiško dizaino dalis ir yra daug ekonomiškesnis nei kiti metodai, kuriais bandoma pasiekti, kad gaminys pasiektų EMC. Pagrindinė elektromagnetinio suderinamumo projektavimo technologija yra elektromagnetinių trukdžių šaltinių tyrimas. Elektromagnetinių trukdžių šaltinių elektromagnetinės emisijos kontrolė yra nuolatinis sprendimas. Norint kontroliuoti trukdžių šaltinių emisiją, be elektromagnetinių trukdžių šaltinių mechanizmo sukuriamo elektromagnetinio triukšmo lygio mažinimo, reikia plačiai naudoti ekranavimo (įskaitant izoliaciją), filtravimo ir įžeminimo technologijas.

Pagrindiniai EMS projektavimo būdai apima elektromagnetinio ekranavimo metodus, grandinės filtravimo būdus, o ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas įžeminimo elementų sutapimo įžeminimui.

Viena, EMC dizaino piramidė PCB plokštėje
9-4 paveiksle parodytas rekomenduojamas geriausias prietaisų ir sistemų EMS projektavimo metodas. Tai piramidės formos grafikas.

Visų pirma, gero EMS projektavimo pagrindas yra gero elektrinio ir mechaninio projektavimo principų taikymas. Tai apima patikimumo aspektus, tokius kaip projektavimo specifikacijų laikymasis priimtinų nuokrypių ribose, geri surinkimo metodai ir įvairūs kuriami bandymo metodai.

Paprastai tariant, įrenginiai, kurie varo šiandieninę elektroninę įrangą, turi būti montuojami ant PCB. Šiuos įrenginius sudaro komponentai ir grandinės, kurios turi potencialių trikdžių šaltinių ir yra jautrios elektromagnetinei energijai. Todėl PCB EMC dizainas yra kitas svarbiausias EMS projektavimo klausimas. Projektuojant EMS reikia atsižvelgti į aktyvių komponentų vietą, spausdintų linijų maršrutą, varžos atitiktį, įžeminimo dizainą ir grandinės filtravimą. Kai kurie PCB komponentai taip pat turi būti ekranuoti.

Trečia, vidiniai kabeliai paprastai naudojami PCB arba kitiems vidiniams komponentams prijungti. Todėl vidinio kabelio EMS konstrukcija, įskaitant maršruto metodą ir ekranavimą, yra labai svarbi bendram bet kurio įrenginio EMS.

Kaip atlikti EMC projektavimą PCB plokštėje?

Pabaigus PCB EMC ir vidinio kabelio konstrukciją, ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas važiuoklės ekranavimo konstrukcijai ir visų tarpų, perforacijų ir kabelių per skylutes apdorojimo metodams.

Galiausiai, taip pat turėtų sutelkti dėmesį į įvesties ir išvesties maitinimo šaltinį ir kitas kabelių filtravimo problemas.

2. Elektromagnetinis ekranavimas
Ekranavimui daugiausia naudojamos įvairios laidžios medžiagos, pagamintos į įvairius korpusus ir sujungtos su žeme, kad būtų nutrauktas elektromagnetinio triukšmo sklidimo kelias, susidarantis dėl elektrostatinės jungties, indukcinės jungties arba kintamo elektromagnetinio lauko jungties erdvėje. Izoliacijai daugiausia naudojamos relės, izoliavimo transformatoriai arba fotoelektriniai Izoliatoriai ir kiti įtaisai, skirti nutraukti elektromagnetinio triukšmo sklidimo kelią laidumo forma, pasižymi tuo, kad atskiria dviejų grandinės dalių įžeminimo sistemą ir atima galimybę prijungti varža.

Ekranavimo korpuso efektyvumą parodo ekranavimo efektyvumas (SE) (kaip parodyta 9-5 pav.). Ekrano efektyvumas apibrėžiamas taip:

Kaip atlikti EMC projektavimą PCB plokštėje?

Ryšys tarp elektromagnetinio ekranavimo efektyvumo ir lauko stiprumo slopinimo pateiktas 9-1 lentelėje.

Kaip atlikti EMC projektavimą PCB plokštėje?

Kuo didesnis ekranavimo efektyvumas, tuo sunkiau kiekvieną kartą padidinti 20 dB. Civilinės įrangos atveju paprastai reikalingas tik apie 40 dB ekranavimo efektyvumas, o karinės įrangos atveju paprastai reikalingas didesnis nei 60 dB ekranavimo efektyvumas.

Medžiagos, turinčios didelį elektros laidumą ir magnetinį laidumą, gali būti naudojamos kaip ekranavimo medžiagos. Dažniausiai naudojamos ekranavimo medžiagos yra plieno plokštė, aliuminio plokštė, aliuminio folija, vario plokštė, varinė folija ir pan. Dėl griežtesnių civilinių gaminių elektromagnetinio suderinamumo reikalavimų vis daugiau gamintojų naudoja nikelio arba vario padengimo plastikiniu korpusu metodą, kad būtų užtikrintas ekranavimas.

PCB dizainas, kreipkitės 020-89811835

Trečia, filtravimas
Filtravimas yra elektromagnetinio triukšmo apdorojimo dažnio srityje metodas, užtikrinantis mažos varžos kelią elektromagnetiniam triukšmui, kad būtų galima slopinti elektromagnetinius trukdžius. Nutraukite kelią, kuriuo trukdžiai sklinda išilgai signalo linijos arba maitinimo linijos, o ekranavimas kartu sudaro puikią apsaugą nuo trukdžių. Pavyzdžiui, maitinimo šaltinio filtras turi didelę varžą 50 Hz galios dažniui, bet mažą elektromagnetinio triukšmo spektro varžą.

Pagal skirtingus filtravimo objektus filtras yra padalintas į kintamosios srovės galios filtrą, signalo perdavimo linijos filtrą ir atsiejimo filtrą. Pagal filtro dažnių juostą filtrą galima suskirstyti į keturių tipų filtrus: žemo dažnio, aukšto dažnio, juostos pralaidumo ir juostos sustabdymo.

Kaip atlikti EMC projektavimą PCB plokštėje?

Ketvirta, maitinimo šaltinis, įžeminimo technologija
Nesvarbu, ar tai būtų informacinių technologijų įranga, radijo elektronika ar elektros gaminiai, ji turi būti maitinama iš maitinimo šaltinio. Maitinimo šaltinis yra padalintas į išorinį maitinimo šaltinį ir vidinį maitinimo šaltinį. Maitinimo šaltinis yra tipiškas ir rimtas elektromagnetinių trukdžių šaltinis. Pavyzdžiui, elektros tinklo poveikis, didžiausia įtampa gali siekti kilovoltus ar daugiau, o tai sugadins įrangą ar sistemą. Be to, maitinimo linija yra būdas įvairiems trikdžių signalams įsiskverbti į įrangą. Todėl maitinimo sistema, ypač perjungiamojo maitinimo šaltinio EMC konstrukcija, yra svarbi komponentų lygio projekto dalis. Priemonės yra įvairios, pvz., maitinimo kabelis traukiamas tiesiai iš pagrindinių elektros tinklo vartų, kintamoji srovė iš elektros tinklo stabilizuojama, žemųjų dažnių filtravimas, izoliacija tarp galios transformatoriaus apvijų, ekranavimas, viršįtampių slopinimas, ir apsauga nuo viršįtampių ir viršsrovių.

Įžeminimas apima įžeminimą, signalo įžeminimą ir pan. Įžeminimo korpuso konstrukcija, įžeminimo laido išdėstymas ir įžeminimo laido varža įvairiais dažniais yra susiję ne tik su gaminio ar sistemos elektros sauga, bet ir su elektromagnetiniu suderinamumu bei jo matavimo technologija.

Geras įžeminimas gali apsaugoti normalų įrangos ar sistemos veikimą ir asmeninę saugą bei pašalinti įvairius elektromagnetinius trukdžius ir žaibo smūgius. Todėl įžeminimo dizainas yra labai svarbus, tačiau taip pat sudėtingas dalykas. Yra daugybė įžeminimo laidų tipų, įskaitant loginį įžeminimą, signalo įžeminimą, ekrano įžeminimą ir apsauginį įžeminimą. Įžeminimo būdus taip pat galima suskirstyti į vieno taško įžeminimą, kelių taškų įžeminimą, mišrų įžeminimą ir plūduriuojančią žemę. Idealus įžeminimo paviršius turi būti su nuliniu potencialu, o tarp įžeminimo taškų nėra potencialų skirtumo. Bet iš tikrųjų bet koks “žemės” arba įžeminimo laidas turi atsparumą. Tekant srovei, įtampa nukris, todėl įžeminimo laido potencialas nėra lygus nuliui, o tarp dviejų įžeminimo taškų bus įžeminimo įtampa. Kai grandinė yra įžeminta keliuose taškuose ir yra signalų jungtys, ji sudarys įžeminimo kilpos trukdžių įtampą. Todėl įžeminimo technologija yra labai ypatinga, pavyzdžiui, signalo įžeminimas ir maitinimo įžeminimas turi būti atskirti, sudėtingose ​​grandinėse naudojamas kelių taškų įžeminimas ir bendras įžeminimas.