Elektromagnetisch compatibiliteitsontwerp van printplaat (PCB)

Printplaat (PCB) is the support of circuit components and components in electronic products. It provides the electrical connection between circuit components and components. It is the most basic component of various electronic equipment, and its performance is directly related to the quality of electronic equipment. Met de ontwikkeling van de informatiemaatschappij werken allerlei elektronische producten vaak samen, en de interferentie tussen hen wordt steeds ernstiger. Daarom wordt elektromagnetische compatibiliteit de sleutel tot de normale werking van een elektronisch systeem. Evenzo wordt met de ontwikkeling van elektrische technologie de dichtheid van PCB’s steeds hoger. De kwaliteit van het PCB-ontwerp heeft een grote invloed op het interferentie- en anti-interferentievermogen van het circuit. Naast de keuze van componenten en circuitontwerp, is een goede PCB-bedrading ook een zeer belangrijke factor in elektromagnetische compatibiliteit voor optimale prestaties van elektronische circuits.

ipcb

Since the PCB is an inherent component of the system, enhancing electromagnetic compatibility in the PCB wiring does not incur additional costs to the final product completion. Bij het ontwerp van printplaten letten productontwerpers echter vaak alleen op het verbeteren van de dichtheid, het verminderen van de bezetting van ruimte, eenvoudige productie of het nastreven van een mooie, uniforme lay-out, waarbij de impact van de circuitlay-out op elektromagnetische compatibiliteit wordt genegeerd, zodat een grote aantal signalen straling in de ruimte om intimidatie te vormen. Een slechte PCB-bedrading kan meer emc-problemen veroorzaken dan het kan oplossen. In veel gevallen lost zelfs het toevoegen van filters en componenten deze problemen niet op. Uiteindelijk moest het hele bord opnieuw worden bedraad. Daarom is het ontwikkelen van goede PCB-bedradingsgewoonten de meest kosteneffectieve manier om te beginnen.

Een ding om op te merken is dat er geen strikte regels zijn voor PCB-bedrading en geen specifieke regels voor alle PCB-bedrading. De meeste PCB-bedrading wordt beperkt door de grootte van de printplaat en het aantal met koper beklede lagen. Sommige bedradingstechnieken die op het ene circuit kunnen worden toegepast, maar niet op het andere, zijn afhankelijk van de ervaring van de bedradingsingenieur. Er zijn echter enkele algemene regels, die hieronder zullen worden besproken.

Voor een goede ontwerpkwaliteit. PCB’s met lage kosten moeten de volgende algemene principes volgen:

2. Lay-out van componenten op PCB

Allereerst moet er rekening mee worden gehouden dat de printplaat te groot is. Wanneer de PCB-grootte te groot is, is de afgedrukte lijn lang, neemt de impedantie toe, neemt het anti-ruisvermogen af ​​en nemen de kosten toe. Te klein, de warmteafvoer is niet goed en aangrenzende lijnen zijn gevoelig voor interferentie. Na het bepalen van de PCB-grootte. Zoek vervolgens de speciale componenten. Ten slotte worden, volgens de functionele eenheid van het circuit, alle componenten van het circuit ingedeeld.

A digital circuit in an electronic device. De lay-out en bedradingskenmerken van analoge circuits en stroomcircuits zijn verschillend, ze produceren interferentie en de methoden voor het onderdrukken van interferentie zijn verschillend. Also high frequency. Vanwege de verschillende frequentie zijn de interferentie van het laagfrequente circuit en de methode om interferentie te onderdrukken verschillend. Dus in de lay-out van de componenten zou het digitale circuit dat moeten zijn. The analog circuit and the power supply circuit are placed separately to separate the high frequency circuit from the low frequency circuit. Als er voorwaarden zijn, moeten ze worden geïsoleerd of afzonderlijk tot een printplaat worden gemaakt. Daarnaast moet de lay-out ook speciale aandacht besteden aan sterk. Weak signal device distribution and signal transmission direction.

In printed board layout high speed. Voor logische circuits met gemiddelde snelheid en lage snelheid moeten de componenten worden gerangschikt op de manier die wordt weergegeven in figuur 1-1.

Net als bij andere logische circuits, moeten de componenten zo dicht mogelijk bij elkaar worden geplaatst om een ​​beter anti-ruiseffect te bereiken. The position of components on the PRINTED circuit board should take full account of emi. Een van de uitgangspunten is om de leidingen tussen componenten zo kort mogelijk te houden. Qua lay-out moeten het analoge signaalgedeelte, het snelle digitale circuitgedeelte en het ruisbrongedeelte (zoals relais, hogestroomschakelaar, enz.) Op de juiste manier worden gescheiden om de signaalkoppeling ertussen te minimaliseren, zoals weergegeven in figuur 1 -②.

Clock generator. Crystal oscillator and CPU clock input are prone to noise, to be closer to each other. Noisy devices. Lage stroomkring. Grote stroomcircuits moeten zo ver mogelijk uit de buurt van logische circuits worden gehouden. Het is belangrijk om indien mogelijk een aparte printplaat te maken.

2.1 The following principles shall be observed when determining the location of special components: (1) Shorten the connection between high-frequency components as far as possible, and try to reduce their distribution parameters and electromagnetic interference between each other. Gemakkelijk gestoorde componenten mogen niet te dicht bij elkaar staan, en input- en outputcomponenten moeten zo ver mogelijk van elkaar verwijderd zijn.

(2) Er kan een groot potentiaalverschil zijn tussen sommige componenten of draden, dus de afstand ertussen moet worden vergroot om onbedoelde kortsluiting veroorzaakt door ontlading te voorkomen. Componenten met hoogspanning moeten tijdens het debuggen zo ver mogelijk worden geplaatst op plaatsen die niet gemakkelijk met de hand bereikbaar zijn.

(3) Componenten met een gewicht van meer dan 15 g. Het moet worden geschoord en vervolgens worden gelast. Die zijn groot en zwaar. De componenten met een hoge calorische waarde mogen niet op de printplaat worden geïnstalleerd, maar op het chassis van de hele machine, en er moet rekening worden gehouden met het probleem van warmteafvoer. Thermische elementen moeten uit de buurt van verwarmingselementen worden gehouden.

(4) voor potmeter. Verstelbare spoel. Variabele condensator. Bij de lay-out van instelbare componenten zoals een microschakelaar moet rekening worden gehouden met de structurele vereisten van de hele machine. Als de machineaanpassing, op het gedrukte bord hierboven moet worden geplaatst, is het eenvoudig om de plaats aan te passen; Als de machine buiten wordt afgesteld, moet de positie worden aangepast aan de positie van de instelknop op het chassispaneel.

(5) De positie die wordt ingenomen door het positioneringsgat en de bevestigingsbeugel van de printplaat moet opzij worden gezet.

2.2 Lay-out van alle componenten van het circuit volgens de functionele eenheden van het circuit moet voldoen aan de volgende principes:

(1) Rangschik de positie van elke functionele circuiteenheid volgens het circuitproces, zodat de lay-out handig is voor de signaalstroom en het signaal zo ver mogelijk in dezelfde richting blijft.

(2) Naar de kerncomponenten van elk functioneel circuit als het centrum, eromheen om de lay-out uit te voeren. Componenten moeten uniform zijn. En netjes. Compacte opstelling op PCB om kabels en verbindingen tussen componenten te minimaliseren en in te korten. (3) Voor circuits die op hoge frequenties werken, moeten de gedistribueerde parameters tussen componenten worden overwogen. In het algemeen moeten componenten zoveel mogelijk parallel worden geschakeld. Op deze manier is niet alleen mooi en eenvoudig te lassen te installeren, maar ook eenvoudig in massaproductie.

(4) Componenten die zich aan de rand van de printplaat bevinden, over het algemeen niet minder dan 2 mm van de rand van de printplaat. De beste vorm van een printplaat is een rechthoek. Lengte-breedteverhouding 3:2 of 4:3. De afmeting van de printplaat is groter dan 200x150mm. Er moet rekening worden gehouden met de mechanische sterkte van de printplaat.

2.3 Algemene lay-outvereisten voor PCB-componenten:

Schakelelementen en signaalpaden moeten worden aangelegd om de koppeling van ongewenste signalen te minimaliseren:

(1) Het lage elektronische signaalkanaal mag niet in de buurt zijn van het signaalkanaal op hoog niveau en de voedingslijn zonder filtering, inclusief het circuit dat een voorbijgaand proces kan produceren.

(2) Scheid het analoge circuit op laag niveau van het digitale circuit om het analoge circuit te vermijden. Het digitale circuit en de gemeenschappelijke lus van de voeding produceren een gemeenschappelijke impedantiekoppeling.

(3) hoog. In de. Logische schakelingen met lage snelheid gebruiken verschillende gebieden op de printplaat.

(4) De lengte van de signaallijn moet worden geminimaliseerd wanneer het circuit is gerangschikt;

(5) Zorg voor tussen aangrenzende platen. Tussen aangrenzende lagen van hetzelfde bord. Gebruik geen extreem lange parallelle signaalkabels tussen aangrenzende kabels op dezelfde laag.

(6) Elektromagnetische interferentie (EMI)-filter moet zo dicht mogelijk bij de EMI-bron zijn en op dezelfde printplaat worden geplaatst.

(7) DC/DC-omzetter. Schakelelementen en gelijkrichters moeten zo dicht mogelijk bij de transformator worden geplaatst om de lengte van hun draden te minimaliseren

(8) Plaats het spanningsregelelement en de filtercondensator zo dicht mogelijk bij de gelijkrichtdiode.

(9) De printplaat is verdeeld volgens frequentie- en stroomschakelkarakteristieken, en het ruiselement en het niet-ruiselement moeten verder weg zijn.

(10) De ruisgevoelige bedrading mag niet parallel lopen aan de hoogstroom, hogesnelheidsschakellijn.