Во прилог на изборот на компоненти и дизајнот на колото, добро печатени коло Дизајнот (PCB) е исто така многу важен фактор во електромагнетната компатибилност. Клучот за дизајнот на ПХБ ЕМС е да се намали што е можно повеќе површината за преточување и да се остави патеката за преточување да тече во насока на дизајнот. Најчестите проблеми со повратната струја доаѓаат од пукнатини во референтната рамнина, менување на слојот на референтната рамнина и сигналот што тече низ конекторот. Скокачки кондензатори или кондензатори за одвојување може да решат некои проблеми, но целокупната импеданса на кондензаторите, визите, подлогите и жиците мора да се земе предвид. Ова предавање ќе ја воведе технологијата за дизајнирање на ПХБ на EMC од три аспекти: стратегија за слоевитост на ПХБ, вештини за распоред и правила за поврзување.

Стратегија за слоевитост на ПХБ

Дебелината, преку процесот и бројот на слоеви во дизајнот на колото не се клучот за решавање на проблемот. Доброто слоевито натрупување е да се обезбеди бајпас и одвојување на магистралата за напојување и минимизирање на минливиот напон на слојот за напојување или заземјувањето. Клучот за заштита на електромагнетното поле на сигналот и напојувањето. Од гледна точка на трагите на сигналот, добра стратегија за слоевитост треба да биде да се стават сите траги на сигналот на еден или неколку слоеви, а овие слоеви се до слојот за моќност или слојот за заземјување. За напојувањето, добра стратегија за слоеви треба да биде дека енергетскиот слој е во непосредна близина на слојот на земјата, а растојанието помеѓу енергетскиот слој и слојот на земјата е што е можно помало. Ова е она што ние го нарекуваме стратегија за „слоење“. Подолу конкретно ќе зборуваме за одличната стратегија за слоевитост на ПХБ. 1. Проекциската рамнина на слојот за ожичување треба да биде во областа на слојот од неговата рамнина за преточување. Ако слојот за ожичување не е во областа на проекцијата на слојот на рамнината за обновување, ќе има сигнални линии надвор од проекциската област за време на ожичувањето, што ќе предизвика проблем со „рабното зрачење“, а исто така ќе предизвика зголемување на површината на сигналната јамка. , што резултира со зголемено зрачење со диференцијален режим . 2. Обидете се да избегнете поставување на соседните слоеви на жици. Бидејќи паралелните сигнални траги на соседните слоеви на жици може да предизвикаат прекршување на сигналот, ако е невозможно да се избегнат соседните слоеви на жици, растојанието помеѓу двата слоја на жици треба да се зголеми соодветно, а растојанието помеѓу слојот за жици и неговото сигнално коло треба да се зголеми да се намали. 3. Соседните рамни слоеви треба да избегнуваат преклопување на нивните проекциони рамнини. Бидејќи кога проекциите се преклопуваат, капацитетот на спојување помеѓу слоевите ќе предизвика бучавата помеѓу слоевите да се спои еден со друг.

Дизајн на повеќеслојна табла

Кога фреквенцијата на часовникот надминува 5 MHz или времето на зголемување на сигналот е помало од 5 ns, за добро да се контролира областа на сигналната јамка, генерално е потребен дизајн на повеќеслојна плоча. При дизајнирање повеќеслојни табли треба да се обрне внимание на следните принципи: 1. Слојот за ожичување на клучот (слој каде што е линијата на часовникот, автобуската линија, линијата на сигналот за интерфејс, линијата за радиофреквенција, линијата за ресетирање на сигналот, линијата за избор на чип и различни контролни сигнали линиите се наоѓаат) треба да бидат во непосредна близина на целосната рамнина на заземјувањето, по можност помеѓу двете рамнини за заземјување, како што е прикажано на слика 1. Клучните сигнални линии се генерално силно зрачење или екстремно чувствителни сигнални линии. Инсталирањето блиску до рамнината на земјата може да ја намали површината на сигналната јамка, да го намали интензитетот на зрачење или да ја подобри способноста за спречување на пречки.

Слика 1 Клучниот слој на жици е помеѓу двете заземјувачки рамнини

2. Моќната рамнина треба да се повлече во однос на неговата соседна рамнина на заземјување (препорачана вредност 5H~20H). Повлекувањето на рамнината на моќност во однос на неговата повратна рамнина на земјата може ефикасно да го потисне проблемот со „рабното зрачење“.

Дополнително, главната работна рамнина за напојување на таблата (најшироко користена рамнина за напојување) треба да биде блиску до нејзината рамнина за заземјување за ефикасно да се намали површината на јамката на струјата за напојување, како што е прикажано на Слика 3.

Слика 3 Моќната рамнина треба да биде блиску до нејзината рамнина на земјата

3. Дали нема сигнална линија ≥50MHz на горните и долните слоеви на плочата. Ако е така, најдобро е да се прошета сигналот со висока фреквенција помеѓу двата рамни слоја за да се потисне неговото зрачење во просторот.

Дизајн на еднослојна и двослојна табла

За дизајнирање на еднослојни и двослојни табли, треба да се обрне внимание на дизајнот на линиите за клучни сигнали и далноводи. Мора да има жица за заземјување до и паралелно со трагата за напојување за да се намали површината на јамката на струјата за напојување. „Водичка заземјена линија“ треба да биде поставена на двете страни на линијата за клучен сигнал на еднослојната табла, како што е прикажано на слика 4. Рамнината за проекција на линијата за клучен сигнал на двослојната табла треба да има голема површина на заземјување , или истиот метод како и еднослојната табла, дизајнирајте „Водич за заземјување“, како што е прикажано на слика 5. „Заштитната жица за заземјување“ од двете страни на линијата за клучен сигнал може да ја намали областа на сигналната јамка од една страна, и, исто така, спречи прекршување помеѓу сигналната линија и другите сигнални линии.

Општо земено, слоевитоста на плочата за ПХБ може да се дизајнира според следната табела.

Вештини за распоред на ПХБ

Кога го дизајнирате распоредот на ПХБ, целосно придржувајте се до принципот на дизајнирање на поставување во права линија долж насоката на протокот на сигналот и обидете се да избегнете вртење напред-назад, како што е прикажано на слика 6. Ова може да избегне директно спојување на сигналот и да влијае на квалитетот на сигналот. Дополнително, со цел да се спречат меѓусебните пречки и спојување помеѓу кола и електронските компоненти, поставувањето на кола и распоредот на компонентите треба да ги следат следниве принципи:

1. Ако на таблата е дизајниран интерфејс „чиста земја“, компонентите за филтрирање и изолација треба да се постават на изолационата лента помеѓу „чистата земја“ и работната површина. Ова може да ги спречи уредите за филтрирање или изолација да се спојуваат еден со друг преку рамниот слој, што го ослабува ефектот. Покрај тоа, на „чиста земја“, освен уреди за филтрирање и заштита, не може да се постават други уреди. 2. Кога повеќе кола на модули се поставени на иста ПХБ, дигиталните кола и аналогните кола и колата со голема и мала брзина треба да се постават посебно за да се избегнат меѓусебните пречки помеѓу дигиталните кола, аналогните кола, кола со голема брзина и кола со мала брзина. Дополнително, кога на колото истовремено постојат кола со голема, средна и мала брзина, со цел да се спречи шумот на високофреквентното коло да зрачи нанадвор низ интерфејсот.

3. Колото за филтрирање на влезната порта за напојување на плочката треба да се постави блиску до интерфејсот за да се спречи повторно спојување на филтрираното коло.

Слика 8 Колото за филтрирање на влезната порта за напојување треба да биде поставено блиску до интерфејсот

4. Компонентите за филтрирање, заштита и изолација на колото на интерфејсот се поставени блиску до интерфејсот, како што е прикажано на слика 9, што може ефективно да ги постигне ефектите на заштита, филтрирање и изолација. Ако има и филтер и заштитно коло на интерфејсот, треба да се следи принципот на прва заштита, а потоа филтрирање. Бидејќи заштитното коло се користи за надворешен пренапон и потиснување на прекумерна струја, ако заштитното коло се постави по колото на филтерот, колото на филтерот ќе се оштети од пренапон и прекумерна струја. Дополнително, бидејќи влезните и излезните линии на колото ќе го ослабат ефектот на филтрирање, изолација или заштита кога ќе се спојат еден со друг, осигурајте се дека влезните и излезните линии на колото на филтерот (филтерот), изолацијата и заштитното коло не пар еден со друг за време на распоредот.

5. Чувствителните кола или уреди (како кола за ресетирање итн.) треба да бидат оддалечени најмалку 1000 милји од секој раб на плочата, особено од работ на интерфејсот на плочата.

6. Кондензаторите за складирање енергија и филтерот со висока фреквенција треба да се постават во близина на колата на единицата или уредите со големи промени во струјата (како што се влезните и излезните терминали на модулот за напојување, вентилаторите и релеите) за да се намали областа на јамката на голема струјна јамка.

7. Компонентите на филтерот мора да се постават рамо до рамо за да се спречи повторно мешање на филтрираното коло.

8. Чувајте ги уредите за силно зрачење како што се кристали, кристални осцилатори, релеи и прекинувачки напојувања најмалку 1000 милји подалеку од конекторите за интерфејс на плочата. На овој начин, пречките може да се зрачат директно или струјата може да се спои со излезниот кабел за да зрачи нанадвор.

Правила за поврзување со ПХБ

Покрај изборот на компоненти и дизајнот на кола, доброто ожичување на плочата за печатено коло (PCB) е исто така многу важен фактор за електромагнетната компатибилност. Бидејќи ПХБ е вродена компонента на системот, подобрувањето на електромагнетната компатибилност во жиците на ПХБ нема да донесе дополнителни трошоци за конечното завршување на производот. Секој треба да запомни дека лошиот распоред на ПХБ може да предизвика повеќе проблеми со електромагнетната компатибилност, наместо да ги елиминира. Во многу случаи, дури и додавањето на филтри и компоненти не може да ги реши овие проблеми. На крајот, целата табла мораше да се преживее. Затоа, тоа е најисплатливиот начин да се развијат добри навики за поврзување со PCB на почетокот. Следното ќе воведе некои општи правила за жици со ПХБ и стратегии за дизајн на далноводи, водови за заземјување и сигнални линии. Конечно, според овие правила, се предлагаат мерки за подобрување на типичното коло на печатеното коло на клима уредот. 1. Одвојување на жици Функцијата на раздвојувањето на жиците е да се минимизира спојувањето на вкрстувањето и бучавата помеѓу соседните кола во истиот слој на ПХБ. Спецификациите за 3W наведуваат дека сите сигнали (часовник, видео, аудио, ресетирање итн.) мора да бидат изолирани од линија до линија, од раб до раб, како што е прикажано на слика 10. Со цел дополнително да се намали магнетната спојка, референтното заземјување е поставен во близина на клучниот сигнал за да се изолира шумот од спојката генериран од други сигнални линии.

2. Поставување за заштита и шант линија Шантот и заштитната линија е многу ефикасен метод за изолирање и заштита на клучните сигнали, како што се сигналите на системскиот часовник во бучна средина. На слика 21, паралелното или заштитното коло во ПХБ е поставено долж колото на клучниот сигнал. Заштитното коло не само што го изолира спојниот магнетен тек генериран од други сигнални линии, туку ги изолира и клучните сигнали од спојувањето со други сигнални линии. Разликата помеѓу линијата за шант и заштитната линија е во тоа што линијата за шант не мора да биде завршена (поврзана со земја), туку двата краја на заштитната линија мора да бидат поврзани со земјата. Со цел дополнително да се намали спојката, заштитното коло во повеќеслојната ПХБ може да се додаде со патека до земјата секој друг сегмент.

3. Дизајнот на далноводот се заснова на големината на струјата на печатеното коло, а ширината на далноводот е што е можно подебела за да се намали отпорот на јамката. Во исто време, направете го правецот на далноводот и водниот вод во согласност со насоката на пренос на податоци, што помага да се подобри способноста против бучава. Во единечен или двоен панел, ако напојниот вод е многу долг, на секои 3000 mil треба да се додава кондензатор за раздвојување на земјата, а вредноста на кондензаторот е 10uF+1000pF.

Дизајн на жица за заземјување

Принципите на дизајнот на жица за заземјување се:

(1) Дигиталното заземјување е одвоено од аналогното заземјување. Ако на таблата има и логички кола и линеарни кола, тие треба да се разделат колку што е можно повеќе. Заземјувањето на нискофреквентното коло треба да се заземјува паралелно во една точка колку што е можно повеќе. Кога вистинското поврзување е тешко, може делумно да се поврзе во серија, а потоа да се заземјува паралелно. Колото со висока фреквенција треба да се заземјува на повеќе точки во серија, жицата за заземјување треба да биде кратка и изнајмена, а фолијата за заземјување со голема површина слична на мрежа треба да се користи колку што е можно повеќе околу високофреквентната компонента.

(2) Жицата за заземјување треба да биде што е можно подебела. Ако жица за заземјување користи многу тесна линија, потенцијалот за заземјување се менува со промената на струјата, што ги намалува перформансите против бучава. Затоа, жицата за заземјување треба да се згусне за да може да помине три пати повеќе од дозволената струја на печатената табла. Ако е можно, жицата за заземјување треба да биде 2~3 mm или повеќе.

(3) Заземјувачката жица формира затворена јамка. За печатените табли составени само од дигитални кола, повеќето од нивните заземјувачки кола се распоредени во јамки за да се подобри отпорноста на бучава.

Дизајн на сигнална линија

За клучните сигнални линии, ако плочата има внатрешен слој за ожичување на сигналот, клучните сигнални линии како часовниците треба да се постават на внатрешниот слој, а приоритет се дава на преферираниот слој за жици. Дополнително, клучните сигнални линии не смеат да се пренасочуваат низ преградата, вклучително и празнините на референтната рамнина предизвикани од виси и подлоги, во спротивно тоа ќе доведе до зголемување на површината на сигналната јамка. И линијата за клучен сигнал треба да биде повеќе од 3 H од работ на референтната рамнина (H е висината на линијата од референтната рамнина) за да се потисне ефектот на радијација на рабовите. За линиите на часовникот, автобуските линии, линиите на радиофреквенцијата и другите линии на сигнали со силни зрачења и линиите за ресетирање на сигналот, линиите на сигнал за избор на чипови, сигналите за контрола на системот и другите чувствителни сигнални линии, држете ги подалеку од интерфејсот и линиите на излезниот сигнал. Ова го спречува спојувањето на пречките на линијата на силен сигнал за зрачење со излезната сигнална линија и зрачењето нанадвор; и, исто така, ги избегнува надворешните пречки кои ги носи излезната сигнална линија на интерфејсот од спојување до чувствителната сигнална линија, предизвикувајќи погрешна работа на системот. Диференцијалните сигнални линии треба да бидат на ист слој, еднаква должина и да се движат паралелно, одржувајќи ја импедансата конзистентна и не треба да има други жици помеѓу диференцијалните линии. Бидејќи импедансата на заедничкиот режим на парот на диференцијални линии е обезбедена да биде еднаква, неговата способност против пречки може да се подобри. Според горенаведените правила за поврзување со жици, типичното коло на печатеното коло на климатизерот е подобрено и оптимизирано.