EMC projektā PCB, pirmā problēma ir slāņa iestatīšana; Plāksnes slāņi sastāv no barošanas avota, zemes slāņa un signāla slāņa. Izstrādājumu EMC projektēšanā papildus komponentu izvēlei un shēmas projektēšanai ļoti svarīgs faktors ir arī labs PCB dizains.

PCB EMC dizaina atslēga ir samazināt pretplūsmas laukumu un padarīt atpakaļplūsmas ceļu plūsmu mūsu projektētajā virzienā. Slāņu dizains ir PCB pamats, kā veikt labu darbu ar PCB slāņu dizainu, lai padarītu optimālu PCB EMC efektu?

PCB slāņa dizaina idejas:

PCB laminētā EMC plānošanas un dizaina pamatā ir saprātīgi plānot signāla pretplūsmas ceļu, lai samazinātu signāla pretplūsmas laukumu no tāfeles spoguļa slāņa, lai novērstu vai samazinātu magnētisko plūsmu.

1. Dēļa spoguļošanas slānis

Spoguļa slānis ir pilnīgs ar varu pārklāta plaknes slāņa slānis (barošanas slānis, zemējuma slānis) blakus signāla slānim PCB iekšpusē. Galvenās funkcijas ir šādas:

(1) Samaziniet pretplūsmas troksni: spoguļa slānis var nodrošināt zemas pretestības ceļu signāla slāņa pretplūsmai, it īpaši, ja strāvas sadales sistēmā ir liela strāvas plūsma, spoguļa slāņa loma ir acīmredzamāka.

(2) EMI samazināšana: spoguļa slāņa esamība samazina slēgtās cilpas laukumu, ko veido signāls un reflukss, un samazina EMI;

(3) samaziniet šķērsruna: palīdziet kontrolēt šķērsruna problēmu starp signāla līnijām ātrgaitas digitālajā ķēdē, mainiet signāla līnijas augstumu no spoguļa slāņa, jūs varat kontrolēt šķērsruna starp signāla līnijām, jo ​​mazāks augstums, jo mazāks šķērsruna;

(4) pretestības kontrole, lai novērstu signāla atstarošanos.

Spoguļa slāņa izvēle

(1) Gan barošanas avotu, gan iezemēto plakni var izmantot kā atskaites plakni, un tiem ir zināms ekranēšanas efekts uz iekšējo elektroinstalāciju;

(2) Relatīvi runājot, jaudas plaknei ir augsta raksturīgā pretestība, un pastāv liela potenciāla atšķirība ar atskaites līmeni, un augstfrekvences traucējumi jaudas plaknē ir salīdzinoši lieli;

(3) No ekranēšanas viedokļa iezemētā plakne parasti ir iezemēta un tiek izmantota kā atskaites līmeņa atskaites punkts, un tās ekranēšanas efekts ir daudz labāks nekā jaudas plaknei;

(4) Izvēloties atskaites plakni, priekšroka jādod iezemētajai plaknei, un jaudas plakne jāizvēlas otrā.

Magnētiskās plūsmas atcelšanas princips:

Saskaņā ar Maksvela vienādojumiem, visa elektriskā un magnētiskā darbība starp atsevišķiem uzlādētiem ķermeņiem vai strāvām tiek pārraidīta caur starpposmu starp tiem neatkarīgi no tā, vai tas ir vakuums vai cieta viela. PCB plūsma vienmēr tiek izplatīta pārvades līnijā. Ja rf pretplūsmas ceļš ir paralēls atbilstošajam signāla ceļam, plūsma pretplūsmas ceļā ir pretējā virzienā signāla ceļa plūsmai, tad tās tiek uzliktas viena uz otras un tiek iegūts plūsmas atcelšanas efekts.

Plūsmas atcelšanas būtība ir signāla pretplūsmas ceļa kontrole, kā parādīts šajā diagrammā:

Kā izmantot labās rokas noteikumu, lai izskaidrotu magnētiskās plūsmas atcelšanas efektu, ja signāla slānis atrodas blakus slānim, ir paskaidrots šādi:

(1) Kad caur vadu plūst strāva, ap vadu tiks ģenerēts magnētiskais lauks, un magnētiskā lauka virzienu nosaka labās rokas noteikums.

(2) ja ir divi tuvu viens otram un paralēli vadam, kā parādīts attēlā zemāk, viens no elektrības vadītājiem izplūst, otrs – elektrības vadītājs, kas plūst, ja elektriskā strāva plūst caur vads ir strāva un tā atgriešanās strāvas signāls, tad divi pretējie strāvas virzieni ir vienādi, tāpēc to magnētiskais lauks ir vienāds, bet virziens ir pretējs,Tātad viņi atceļ viens otru.

Sešu slāņu plākšņu dizaina piemērs

1. Sešu slāņu plāksnēm priekšroka dodama 3. shēmai;

Analīze:

(1) Tā kā signāla slānis atrodas blakus plūsmas atskaites plaknei un S1, S2 un S3 atrodas blakus iezemētajai plaknei, tiek sasniegts labākais magnētiskās plūsmas atcelšanas efekts. Tāpēc S2 ir vēlamais maršrutēšanas slānis, kam seko S3 un S1.

(2) Jaudas plakne atrodas blakus GND plaknei, attālums starp plaknēm ir ļoti mazs, un tam ir vislabākais magnētiskās plūsmas atcelšanas efekts un zemas jaudas plaknes pretestība.

(3) Galvenais barošanas avots un tam atbilstošais grīdas audums atrodas 4. un 5. slānī. Nosakot slāņa biezumu, ir jāpalielina attālums starp S2-P un jāsamazina attālums starp P-G2 (attālums starp slāni) G1-S2 attiecīgi jāsamazina), lai samazinātu jaudas plaknes pretestību un barošanas avota ietekmi uz S2.

2. Ja izmaksas ir augstas, var pieņemt 1. shēmu;

Analīze:

(1) Tā kā signāla slānis atrodas blakus plūsmas atskaites plaknei un S1 un S2 atrodas blakus iezemētajai plaknei, šai struktūrai ir vislabākais magnētiskās plūsmas atcelšanas efekts;

(2) Sliktā magnētiskās plūsmas atcelšanas efekta un lielas jaudas plaknes pretestības dēļ no jaudas plaknes uz GND plakni caur S3 un S2;

(3) Vēlamais elektroinstalācijas slānis S1 un S2, kam seko S3 un S4.

3. Sešu slāņu plāksnēm 4. iespēja

Analīze:

4. shēma ir piemērotāka nekā 3. shēma vietējām, nelielām signāla prasībām, kas var nodrošināt lielisku elektroinstalācijas slāni S2.

4. Sliktākais EMC efekts, shēma,Analīze:

Šajā struktūrā S1 un S2 ir blakus, S3 un S4 ir blakus, un S3 un S4 nav blakus iezemētajai plaknei, tāpēc magnētiskās plūsmas atcelšanas efekts ir vājš.

Cieslēgšana

PCB slāņu dizaina specifiskie principi:

(1) Zem detaļas virsmas un metināšanas virsmas ir pilnīga iezemējuma plakne (vairogs);

(2) Centieties izvairīties no divu signālu slāņu tiešas blakus;

(3) Visi signāla slāņi pēc iespējas atrodas blakus iezemētajai plaknei;

(4) Augstas frekvences, liela ātruma, pulksteņa un citu galveno signālu vadu slānim jābūt blakus iezemētai plaknei.