Designul EMC în Placă PCB ar trebui să facă parte din designul cuprinzător al oricărui dispozitiv și sistem electronic și este mult mai rentabil decât alte metode care încearcă să facă produsul să ajungă la EMC. Tehnologia cheie a proiectării compatibilității electromagnetice este studiul surselor de interferență electromagnetică. Controlul emisiilor electromagnetice de la sursele de interferență electromagnetică este o soluție permanentă. Pentru a controla emisia surselor de interferență, pe lângă reducerea nivelului de zgomot electromagnetic generat de mecanismul surselor de interferență electromagnetică, trebuie utilizate pe scară largă tehnologiile de ecranare (inclusiv izolarea), filtrare și împământare.

Principalele tehnici de proiectare EMC includ metode de ecranare electromagnetică, tehnici de filtrare a circuitelor și trebuie acordată o atenție specială proiectării de împământare a suprapunerii elementului de împământare.

Unul, piramida de proiectare EMC din placa PCB
Figura 9-4 prezintă metoda recomandată pentru cel mai bun design EMC al dispozitivelor și sistemelor. Acesta este un grafic piramidal.

În primul rând, baza unui proiect EMC bun este aplicarea unor principii bune de proiectare electrică și mecanică. Aceasta include considerente de fiabilitate, cum ar fi îndeplinirea specificațiilor de proiectare în limitele toleranțelor acceptabile, metode bune de asamblare și diferite tehnici de testare în curs de dezvoltare.

În general, dispozitivele care conduc echipamentele electronice de astăzi trebuie să fie montate pe PCB. Aceste dispozitive sunt compuse din componente și circuite care au surse potențiale de interferență și sunt sensibile la energia electromagnetică. Prin urmare, proiectarea EMC a PCB-ului este următoarea problemă importantă în proiectarea EMC. Locația componentelor active, rutarea liniilor imprimate, potrivirea impedanței, proiectarea legăturii la pământ și filtrarea circuitului ar trebui să fie luate în considerare în timpul proiectării EMC. Unele componente PCB trebuie, de asemenea, să fie ecranate.

În al treilea rând, cablurile interne sunt în general folosite pentru a conecta PCB-uri sau alte subcomponente interne. Prin urmare, designul EMC al cablului intern, inclusiv metoda de rutare și ecranarea, este foarte important pentru EMC general al oricărui dispozitiv dat.

Cum se realizează proiectarea EMC pe placa PCB?

După finalizarea proiectării EMC a PCB-ului și a cablului intern, trebuie acordată o atenție deosebită designului de ecranare al șasiului și metodelor de procesare a tuturor golurilor, perforațiilor și găurilor prin cablu.

În cele din urmă, ar trebui să se concentreze, de asemenea, pe sursa de alimentare de intrare și ieșire și alte probleme de filtrare a cablurilor.

2. Ecranarea electromagnetică
Ecranarea folosește în principal diverse materiale conductoare, fabricate în diferite carcase și conectate la pământ pentru a întrerupe calea de propagare a zgomotului electromagnetic format prin cuplarea electrostatică, cuplarea inductivă sau cuplarea câmpului electromagnetic alternativ prin spațiu. Izolarea folosește în principal relee, transformatoare de izolare sau Izolatoare fotoelectrice și alte dispozitive pentru a întrerupe calea de propagare a zgomotului electromagnetic sub formă de conducție se caracterizează prin separarea sistemului de masă a celor două părți ale circuitului și întreruperea posibilității de cuplare prin impedanta.

Eficacitatea corpului de ecranare este reprezentată de eficacitatea de ecranare (SE) (așa cum se arată în Figura 9-5). Eficacitatea ecranării este definită astfel:

Cum se realizează proiectarea EMC pe placa PCB?

Relația dintre eficacitatea ecranului electromagnetic și atenuarea intensității câmpului este listată în Tabelul 9-1.

Cum se realizează proiectarea EMC pe placa PCB?

Cu cât eficiența de ecranare este mai mare, cu atât este mai dificil pentru fiecare creștere de 20 dB. Cazul echipamentului civil necesită, în general, doar o eficiență de ecranare de aproximativ 40 dB, în timp ce cazul echipamentului militar necesită în general o eficiență de ecranare de peste 60 dB.

Materialele cu conductivitate electrică ridicată și permeabilitate magnetică pot fi utilizate ca materiale de ecranare. Materialele de ecranare utilizate în mod obișnuit sunt placa de oțel, placa de aluminiu, folie de aluminiu, placa de cupru, folie de cupru și așa mai departe. Cu cerințele mai stricte de compatibilitate electromagnetică pentru produsele civile, tot mai mulți producători au adoptat metoda de placare cu nichel sau cupru pe carcasa din plastic pentru a obține ecranare.

Design PCB, vă rugăm să contactați 020-89811835

Trei, filtrare
Filtrarea este o tehnică de procesare a zgomotului electromagnetic în domeniul frecvenței, oferind o cale de impedanță scăzută pentru zgomotul electromagnetic pentru a atinge scopul de a suprima interferența electromagnetică. Opriți calea pe care interferența o propagă de-a lungul liniei de semnal sau a liniei de alimentare, iar ecranarea împreună constituie o protecție perfectă la interferențe. De exemplu, filtrul sursei de alimentare prezintă o impedanță mare la frecvența de putere de 50 Hz, dar prezintă o impedanță scăzută la spectrul de zgomot electromagnetic.

În funcție de diferitele obiecte de filtrare, filtrul este împărțit în filtru de putere AC, filtru de linie de transmisie a semnalului și filtru de decuplare. În funcție de banda de frecvență a filtrului, filtrul poate fi împărțit în patru tipuri de filtre: low-pass, high-pass, band-pass și band-stop.

Cum se realizează proiectarea EMC pe placa PCB?

Patru, alimentare, tehnologie de împământare
Fie că este vorba de echipamente pentru tehnologia informației, electronice radio și produse electrice, acesta trebuie să fie alimentat de o sursă de alimentare. Sursa de alimentare este împărțită într-o sursă de alimentare externă și o sursă de alimentare internă. Sursa de alimentare este o sursă tipică și serioasă de interferențe electromagnetice. Cum ar fi impactul rețelei electrice, tensiunea de vârf poate fi la fel de mare ca kilovolți sau mai mult, ceea ce va provoca daune devastatoare echipamentelor sau sistemului. În plus, rețeaua de alimentare este o modalitate prin care o varietate de semnale de interferență invadează echipamentul. Prin urmare, sistemul de alimentare, în special designul EMC al sursei de alimentare în comutație, este o parte importantă a designului la nivel de componentă. Măsurile sunt variate, cum ar fi cablul de alimentare este tras direct de la poarta principală a rețelei electrice, AC extras din rețeaua este stabilizat, filtrarea trece-jos, izolarea între înfășurările transformatorului de putere, ecranarea, suprimarea supratensiunii, și protecție la supratensiune și supracurent.

Împământarea include împământarea, împământarea semnalului și așa mai departe. Designul corpului de împământare, aspectul firului de împământare și impedanța firului de împământare la diferite frecvențe nu sunt legate doar de siguranța electrică a produsului sau a sistemului, ci și de compatibilitatea electromagnetică și tehnologia de măsurare a acestuia.

O bună împământare poate proteja funcționarea normală a echipamentului sau a sistemului și siguranța personală și poate elimina diferite interferențe electromagnetice și lovituri de fulgere. Prin urmare, proiectarea de împământare este foarte importantă, dar este și un subiect dificil. Există multe tipuri de fire de împământare, inclusiv împământare logică, împământare de semnal, masă de scut și împământare de protecție. Metodele de împământare pot fi, de asemenea, împărțite în împământare într-un singur punct, împământare în mai multe puncte, împământare mixtă și pământ plutitor. Suprafața ideală de împământare ar trebui să fie la potențial zero și nu există nicio diferență de potențial între punctele de împământare. Dar, de fapt, orice „împământare” sau fir de împământare are rezistență. Când curge un curent, va avea loc o cădere de tensiune, astfel încât potențialul de pe firul de împământare nu este zero și va exista o tensiune de masă între cele două puncte de împământare. Când circuitul este împământat în mai multe puncte și există conexiuni de semnal, va forma o tensiune de interferență în buclă de masă. Prin urmare, tehnologia de împământare este foarte particulară, cum ar fi împământarea semnalului și împământarea puterii ar trebui separate, circuitele complexe utilizează împământare în mai multe puncte și împământare comună.