Projeto de compatibilidade eletromagnética da placa de circuito impresso (PCB)

Placa de circuito impresso (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. Com o desenvolvimento da sociedade da informação, todos os tipos de produtos eletrônicos muitas vezes funcionam juntos, e a interferência entre eles é cada vez mais séria. Portanto, a compatibilidade eletromagnética se torna a chave para a operação normal de um sistema eletrônico. Da mesma forma, com o desenvolvimento da tecnologia elétrica, a densidade do PCB está cada vez mais alta. A qualidade do design do PCB tem uma grande influência na capacidade de interferência e anti-interferência do circuito. Além da escolha dos componentes e do projeto do circuito, uma boa fiação do PCB também é um fator muito importante na compatibilidade eletromagnética para o desempenho ideal dos circuitos eletrônicos.

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. No entanto, no design de placa de circuito impresso, os designers de produto muitas vezes só prestam atenção para melhorar a densidade, reduzir a ocupação de espaço, produção simples ou a busca de um layout bonito e uniforme, ignorando o impacto do layout do circuito na compatibilidade eletromagnética, de modo que um grande número de sinais irradiados para o espaço para formar assédio. Uma fiação de PCB ruim pode causar mais problemas de EMC do que pode eliminar. Em muitos casos, mesmo adicionar filtros e componentes não resolve esses problemas. Eventualmente, toda a placa teve que ser reconectada. Portanto, desenvolver bons hábitos de fiação de PCB é a maneira mais econômica de começar.

Uma coisa a se notar é que não existem regras estritas para a fiação do PCB e nenhuma regra específica que cubra toda a fiação do PCB. A maior parte da fiação do PCB é limitada pelo tamanho da placa de circuito e pelo número de camadas revestidas de cobre. Algumas técnicas de fiação que podem ser aplicadas a um circuito, mas não a outro, dependem da experiência do engenheiro de fiação. Existem, no entanto, algumas regras gerais, que serão discutidas a seguir.

Para uma boa qualidade de design. PCB com baixo custo deve seguir os seguintes princípios gerais:

2. Layout de componentes em PCB

Em primeiro lugar, é necessário considerar que o tamanho do PCB é muito grande. Quando o tamanho do PCB é muito grande, a linha impressa é longa, a impedância aumenta, a capacidade anti-ruído diminui e o custo aumenta. Muito pequeno, a dissipação de calor não é boa e as linhas adjacentes são suscetíveis a interferências. Depois de determinar o tamanho do PCB. Em seguida, localize os componentes especiais. Finalmente, de acordo com a unidade funcional do circuito, todos os componentes do circuito são dispostos.

A digital circuit in an electronic device. O layout dos componentes do circuito analógico e do circuito de potência e as características da fiação são diferentes, eles produzem interferência e os métodos de supressão de interferência são diferentes. Also high frequency. Por causa da frequência diferente, a interferência do circuito de baixa frequência e o método de supressão de interferência são diferentes. Portanto, no layout do componente, o circuito digital deve ser. The analog circuit and the power supply circuit are placed separately to separate the high frequency circuit from the low frequency circuit. If there are conditions, they should be isolated or made into a circuit board separately. Além disso, o layout também deve prestar atenção especial ao forte. Weak signal device distribution and signal transmission direction.

In printed board layout high speed. Para circuitos lógicos de média e baixa velocidade, os componentes devem ser organizados da maneira mostrada na Figura 1-1.

Tal como acontece com outros circuitos lógicos, os componentes devem ser colocados o mais próximos possível uns dos outros para obter um melhor efeito anti-ruído. The position of components on the PRINTED circuit board should take full account of emi. Um dos princípios é manter as ligações entre os componentes o mais curto possível. Em termos de layout, a parte do sinal analógico, a parte do circuito digital de alta velocidade e a parte da fonte de ruído (como relé, chave de alta corrente, etc.) devem ser devidamente separadas para minimizar o acoplamento do sinal entre elas, conforme mostrado na Figura 1 -②.

Clock generator. Crystal oscillator and CPU clock input are prone to noise, to be closer to each other. Noisy devices. Low current circuit. Os grandes circuitos de corrente devem ser mantidos longe dos circuitos lógicos, tanto quanto possível. É importante fazer uma placa de circuito separada, se possível.

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. Os componentes facilmente perturbados não devem estar muito próximos uns dos outros, e os componentes de entrada e saída devem estar o mais longe possível.

(2) Pode haver uma grande diferença de potencial entre alguns componentes ou fios, portanto, a distância entre eles deve ser aumentada para evitar curto-circuito acidental causado por descarga. Os componentes com alta tensão devem ser colocados, tanto quanto possível, em locais de difícil acesso à mão durante a depuração.

(3) Componentes com peso superior a 15g. Deve ser reforçado e depois soldado. Esses são grandes e pesados. Os componentes com alto poder calorífico não devem ser instalados na placa impressa, mas sim no chassi de toda a máquina, devendo ser considerado o problema de dissipação de calor. Os elementos térmicos devem ser mantidos longe dos elementos de aquecimento.

(4) para potenciômetro. Bobina indutora ajustável. Capacitor variável. O layout de componentes ajustáveis, como microinterruptor, deve considerar os requisitos estruturais de toda a máquina. No caso de ajuste da máquina, deve ser colocado na placa impressa acima de fácil ajuste no local; Se a máquina for ajustada externamente, sua posição deve ser adaptada à posição do botão de ajuste no painel do chassi.

(5) A posição ocupada pelo orifício de posicionamento e suporte de fixação da placa impressa deve ser posta de lado.

2.2 O layout de todos os componentes do circuito de acordo com as unidades funcionais do circuito deve obedecer aos seguintes princípios:

(1) Organize a posição de cada unidade de circuito funcional de acordo com o processo do circuito, de modo que o layout seja conveniente para o fluxo do sinal e o sinal mantenha a mesma direção tanto quanto possível.

(2) Para os componentes principais de cada circuito funcional como o centro, em torno dele para realizar o layout. Os componentes devem ser uniformes. E arrumado. Arranjo compacto no PCB para minimizar e encurtar os cabos e as conexões entre os componentes. (3) Para circuitos trabalhando em altas frequências, os parâmetros distribuídos entre os componentes devem ser considerados. Em circuitos gerais, os componentes devem ser dispostos em paralelo, tanto quanto possível. Desta forma, não só bonito, e fácil de instalar soldagem, fácil de produção em massa.

(4) Componentes localizados na borda da placa de circuito, geralmente não menos de 2 mm da borda da placa de circuito. A melhor forma de uma placa de circuito é um retângulo. Relação comprimento / largura 3: 2 ou 4: 3. O tamanho da placa de circuito é maior que 200×150 mm. Deve-se levar em consideração a resistência mecânica da placa de circuito.

2.3 Requisitos gerais de layout para componentes de PCB:

Elementos de circuito e caminhos de sinal devem ser dispostos para minimizar o acoplamento de sinais indesejados:

(1) O canal de sinal eletrônico de baixo não deve estar perto do canal de sinal de nível alto e da linha de alimentação sem filtragem, incluindo o circuito que pode produzir processo transiente.

(2) Separe o circuito analógico de baixo nível do circuito digital para evitar o circuito analógico. O circuito digital e o loop comum da fonte de alimentação produzem acoplamento de impedância comum.

(3) alto. No. Os circuitos lógicos de baixa velocidade usam áreas diferentes no PCB.

(4) O comprimento da linha de sinal deve ser minimizado quando o circuito é organizado

(5) Assegure-se entre as placas adjacentes. Entre camadas adjacentes da mesma placa. Não tenha cabos de sinal paralelos excessivamente longos entre cabos adjacentes na mesma camada.

(6) O filtro de interferência eletromagnética (EMI) deve estar o mais próximo possível da fonte EMI e colocado na mesma placa de circuito.

(7) Conversor DC / DC. Os elementos de comutação e retificadores devem ser colocados o mais próximo possível do transformador para minimizar o comprimento de seus fios

(8) Coloque o elemento regulador de tensão e o capacitor de filtro o mais próximo possível do diodo retificador.

(9) A placa impressa é dividida de acordo com a frequência e as características de comutação da corrente, e o elemento de ruído e o elemento de não ruído devem estar mais distantes.

(10) A fiação sensível ao ruído não deve ser paralela à linha de comutação de alta corrente e alta velocidade.