EMC-designet i PCB-kort bør være en del av den omfattende utformingen av enhver elektronisk enhet og system, og det er langt mer kostnadseffektivt enn andre metoder som prøver å få produktet til å nå EMC. Nøkkelteknologien for design av elektromagnetisk kompatibilitet er studiet av elektromagnetiske interferenskilder. Kontroll av elektromagnetisk stråling fra elektromagnetiske interferenskilder er en permanent løsning. For å kontrollere emisjonen av interferenskilder, i tillegg til å redusere nivået av elektromagnetisk støy generert av mekanismen til elektromagnetiske interferenskilder, må skjerming (inkludert isolasjon), filtrering og jordingsteknologier brukes mye.

De viktigste EMC-designteknikkene inkluderer elektromagnetiske skjermingsmetoder, kretsfiltreringsteknikker, og spesiell oppmerksomhet bør rettes mot jordingsdesignet til jordingselementets overlapping.

En, EMC-designpyramiden i PCB-kortet
Figur 9-4 viser anbefalt metode for best EMC-design av enheter og systemer. Dette er en pyramideformet graf.

Først og fremst er grunnlaget for god EMC-design anvendelsen av gode elektriske og mekaniske designprinsipper. Dette inkluderer pålitelighetshensyn, som å møte designspesifikasjoner innenfor akseptable toleranser, gode monteringsmetoder og ulike testteknikker under utvikling.

Generelt sett må enhetene som driver dagens elektroniske utstyr monteres på kretskortet. Disse enhetene er sammensatt av komponenter og kretser som har potensielle interferenskilder og er følsomme for elektromagnetisk energi. Derfor er EMC-designen til PCB den nest viktigste saken i EMC-design. Plasseringen av aktive komponenter, ruting av trykte linjer, matching av impedans, utforming av jording og filtrering av kretsen bør alle vurderes under EMC-design. Noen PCB-komponenter må også skjermes.

For det tredje brukes interne kabler vanligvis til å koble til PCB-er eller andre interne underkomponenter. Derfor er EMC-designen til den interne kabelen, inkludert rutemetoden og skjermingen, svært viktig for den generelle EMC-en til en gitt enhet.

Hvordan utføre EMC-design i PCB-kort?

Etter at EMC-designen til PCB og den interne kabeldesignen er fullført, bør spesiell oppmerksomhet rettes mot skjermingsdesignet til chassiset og behandlingsmetodene for alle hull, perforeringer og kabelgjennomgående hull.

Til slutt bør også fokusere på inngangs- og utgangsstrømforsyningen og andre kabelfiltreringsproblemer.

2. Elektromagnetisk skjerming
Skjerming bruker hovedsakelig forskjellige ledende materialer, produsert i forskjellige skall og koblet til jorden for å kutte av den elektromagnetiske støyutbredelsesbanen dannet av elektrostatisk kobling, induktiv kobling eller vekslende elektromagnetisk feltkobling gjennom rommet. Isolasjonen bruker hovedsakelig releer, isolasjonstransformatorer eller fotoelektriske Isolatorer og andre enheter for å kutte av forplantningsveien til elektromagnetisk støy i form av ledning er karakterisert ved å skille jordingssystemet til de to delene av kretsen og kutte av muligheten for kobling gjennom impedans.

Effektiviteten til skjermingslegemet er representert ved skjermingseffektiviteten (SE) (som vist i figur 9-5). Beskyttelseseffektiviteten er definert som:

Hvordan utføre EMC-design i PCB-kort?

Forholdet mellom elektromagnetisk skjermingseffektivitet og feltstyrkedempning er oppført i Tabell 9-1.

Hvordan utføre EMC-design i PCB-kort?

Jo høyere skjermingseffektivitet, desto vanskeligere er det for hver økning på 20dB. Tilfellet med sivilt utstyr trenger generelt bare en skjermingseffektivitet på ca. 40dB, mens tilfellet med militært utstyr generelt krever en skjermingseffektivitet på mer enn 60dB.

Materialer med høy elektrisk ledningsevne og magnetisk permeabilitet kan brukes som skjermingsmaterialer. Vanlig brukte skjermingsmaterialer er stålplate, aluminiumsplate, aluminiumsfolie, kobberplate, kobberfolie og så videre. Med de strengere kravene til elektromagnetisk kompatibilitet for sivile produkter, har flere og flere produsenter tatt i bruk metoden for å plettere nikkel eller kobber på plasthuset for å oppnå skjerming.

PCB design, vennligst kontakt 020-89811835

Tre, filtrering
Filtrering er en teknikk for å behandle elektromagnetisk støy i frekvensdomenet, og gir en lavimpedansbane for elektromagnetisk støy for å oppnå formålet med å undertrykke elektromagnetisk interferens. Kutt av banen som interferensen forplanter seg langs signallinjen eller kraftlinjen, og skjermingen utgjør til sammen en perfekt interferensbeskyttelse. For eksempel gir strømforsyningsfilteret en høy impedans til strømfrekvensen på 50 Hz, men har en lav impedans til det elektromagnetiske støyspekteret.

I henhold til de forskjellige filtreringsobjektene er filteret delt inn i AC-strømfilter, signaloverføringslinjefilter og avkoblingsfilter. I henhold til frekvensbåndet til filteret kan filteret deles inn i fire typer filtre: lavpass, høypass, båndpass og båndstopp.

Hvordan utføre EMC-design i PCB-kort?

Fire, strømforsyning, jordingsteknologi
Enten det er informasjonsteknologiutstyr, radioelektronikk og elektriske produkter, må det drives av en strømkilde. Strømforsyningen er delt inn i en ekstern strømforsyning og en intern strømforsyning. Strømforsyningen er en typisk og alvorlig kilde til elektromagnetisk interferens. Som for eksempel virkningen av strømnettet, kan toppspenningen være så høy som kilovolt eller mer, noe som vil forårsake ødeleggende skade på utstyret eller systemet. I tillegg er strømnettet en måte for en rekke interferenssignaler å invadere utstyret. Derfor er strømforsyningssystemet, spesielt EMC-designet til svitsjingsstrømforsyningen, en viktig del av komponentnivådesignet. Tiltakene er varierte, slik som strømforsyningskabelen trekkes direkte fra hovedporten til strømnettet, AC trukket fra strømnettet er stabilisert, lavpassfiltrering, isolasjon mellom krafttransformatorviklingene, skjerming, overspenningsdemping, og overspennings- og overstrømsbeskyttelse.

Jording inkluderer jording, signaljording og så videre. Utformingen av jordingslegemet, utformingen av jordingsledningen og impedansen til jordingsledningen ved forskjellige frekvenser er ikke bare relatert til den elektriske sikkerheten til produktet eller systemet, men også relatert til elektromagnetisk kompatibilitet og måleteknologi.

God jording kan beskytte den normale driften av utstyret eller systemet og personlig sikkerhet, og kan eliminere ulike elektromagnetiske forstyrrelser og lynnedslag. Derfor er jordingsdesign veldig viktig, men det er også et vanskelig emne. Det finnes mange typer jordledninger, inkludert logisk jording, signaljording, skjermjording og beskyttende jording. Jordingsmetoder kan også deles inn i enkeltpunktjording, flerpunktjording, blandet jording og flytende jording. Den ideelle jordingsflaten bør være på null potensial, og det er ingen potensialforskjell mellom jordingspunktene. Men faktisk har enhver “jord” eller jordledning motstand. Når det går en strøm vil det oppstå et spenningsfall, slik at potensialet på jordledningen ikke er null, og det blir jordspenning mellom de to jordingspunktene. Når kretsen er jordet på flere punkter og det er signalforbindelser, vil den danne en jordsløyfe-interferensspenning. Derfor er jordingsteknologien veldig spesiell, for eksempel signaljording og strømjording bør skilles, komplekse kretser bruker flerpunktsjording og felles jording.