Otwór montażowy w PCB jest ważnym elementem w projektowaniu elektronicznym. Każdy projektant PCB zrozumie cel otworów montażowych PCB i podstawowy projekt. Ponadto, gdy otwór montażowy jest połączony z ziemią, po instalacji można zaoszczędzić niepotrzebne kłopoty.

Jak wykorzystać otwory na PCB, aby zredukować EMI?

Jak sama nazwa wskazuje, otwory montażowe PCB pomagają w zamocowaniu PCB do obudowy. Jest to jednak fizyczne zastosowanie mechaniczne, oprócz funkcji elektromagnetycznej, otwory montażowe PCB można również wykorzystać do zmniejszenia zakłóceń elektromagnetycznych (EMI). Wrażliwe na emisje PCB są zwykle umieszczane w metalowych obudowach. Aby skutecznie zredukować EMI, otwory montażowe płytek PCB muszą być połączone z ziemią. Po tej osłonie uziemiającej wszelkie zakłócenia elektromagnetyczne będą kierowane z metalowej obudowy na ziemię.

Jak wykorzystać otwory na PCB, aby zredukować EMI? Dlaczego połączenia uziemiające są ważne?

Częstym pytaniem zadawanym przez przeciętnego nowego projektanta jest to, do którego uziemienia go podłączasz? W powszechnych urządzeniach elektronicznych występują sygnały, podstawy obudowy i uziemienie. Zasadniczo nie należy podłączać otworów montażowych do masy sygnałowej. Uziemienie sygnału jest uziemieniem odniesienia dla elementów elektronicznych w projekcie obwodu, a wprowadzanie do niego zakłóceń elektromagnetycznych nie jest dobrym pomysłem.

To, co chcesz podłączyć, to uziemienie obudowy. Tutaj zbiegają się wszystkie połączenia uziemiające szafy. Uziemienie obudowy powinno być połączone w jednym punkcie, najlepiej w gwiazdę. Pozwala to uniknąć tworzenia pętli uziemiających i wielu połączeń uziemiających. Wielokrotne połączenia uziemiające mogą powodować niewielką różnicę napięć i przepływ prądu między uziemieniem obudowy. Podwozie jest następnie uziemione ze względów bezpieczeństwa.

Dlaczego ważne jest posiadanie właściwych połączeń uziemiających?

Jeśli podstawą powłoki płytki PCB jest metalowa powłoka, to cała metalowa powłoka jest ziemią. Przewód uziemiający zasilacza 220 V jest podłączony do ziemi. Wszystkie interfejsy muszą być podłączone do ziemi, a śruby powinny być również podłączone do ziemi. W ten sposób zakłócenia przychodzące w testach EMC są rozładowywane bezpośrednio z ziemi do ziemi bez ingerencji w system wewnętrzny. Ponadto urządzenia zabezpieczające EMC muszą mieć każdy interfejs i powinny znajdować się blisko interfejsu.

Jeśli jest to plastikowa obudowa, najlepiej mieć w niej osadzoną metalową płytkę. Jeśli nie ma sposobu na osiągnięcie, należy uwzględnić więcej w układzie okablowania, czuła linia sygnału (zegar, reset, oscylator kwarcowy itp.) Należy chronić przetwarzanie uziemienia, zwiększyć sieć filtrów (chip, oscylator kwarcowy) , zasilacz).

Łączenie otworów montażowych poszycia z podłogą obudowy jest najlepszą praktyką, ale nie jedyną, którą należy przestrzegać. Aby zapewnić ochronę urządzenia, uziemienie obudowy musi być podłączone do odpowiedniego zacisku uziemiającego. Na przykład, jeśli zbudujesz automat do płatności parkingowych, który nie jest odpowiednio uziemiony, klienci mogą narzekać na „porażenie prądem” podczas płatności. Może się to zdarzyć, gdy klient dotknie nieizolacyjnej metalowej części obudowy.

Lekki porażenie prądem może również wystąpić, gdy obudowa zasilania komputera nie jest prawidłowo uziemiona. Może się to również zdarzyć, gdy kable uziemiające łączące gniazdka elektryczne z podłogą budynku są odłączone. Może to skutkować pływającym uziemieniem odpowiedniej maszyny.

Zasada ekranowania EMI zależy od prawidłowego podłączenia uziemienia. Posiadanie pływającego połączenia uziemiającego nie tylko naraża klienta na lekkie porażenie prądem, ale może zagrażać bezpieczeństwu klienta w przypadku zwarcia urządzenia. Jak pokazano na poniższym rysunku, prawidłowe uziemienie jest ważne dla bezpieczeństwa i ekranowania EMI.

Podstawowe techniki projektowania otworów montażowych PCB

Otwory montażowe PCB są często używane w projektowaniu. Istnieje kilka prostych podstawowych zasad dotyczących otworów montażowych. Najpierw zwróć uwagę na współrzędne otworów montażowych. Błąd tutaj bezpośrednio spowoduje, że twoja płytka drukowana nie zostanie poprawnie zainstalowana w jej obudowie. Upewnij się również, że otwór montażowy ma odpowiedni rozmiar dla wybranej śruby.

Świetne oprogramowanie do projektowania obwodów, takie jak oprogramowanie sekwencyjne Altium Designer, może precyzyjnie umieszczać otwory montażowe i określać zasady związane z bezpiecznym odstępem. Nie umieszczaj otworów montażowych zbyt daleko na krawędzi PCB. Zbyt mało materiału dielektrycznego na krawędziach może spowodować pęknięcia płytki drukowanej podczas instalacji lub demontażu. Powinieneś również zostawić wystarczająco dużo miejsca między otworami montażowymi a innymi częściami.