În proiectarea EMC a PCB, prima preocupare este setarea stratului; Straturile plăcii sunt compuse din sursă de alimentare, strat de sol și strat de semnal. În proiectarea produselor EMC, pe lângă selectarea componentelor și proiectarea circuitelor, un design PCB bun este, de asemenea, un factor foarte important.

Cheia pentru proiectarea EMC a PCB este de a minimiza zona de reflux și de a face ca traseul de reflux să curgă în direcția pe care am proiectat-o. Proiectarea stratului este baza PCB, cum să faceți o treabă bună de proiectare a stratului PCB pentru a face efectul EMC al PCB optim?

Idei de proiectare a stratului PCB:

Nucleul planificării și proiectării EMC laminate PCB este de a planifica în mod rezonabil traseul de reflux al semnalului pentru a minimiza zona de reflux a semnalului din stratul oglinzii plăcii, astfel încât să elimine sau să minimizeze fluxul magnetic.

1. Stratul de oglindire a plăcii

Stratul oglindă este un strat complet de strat plan acoperit cu cupru (stratul de alimentare cu energie, stratul de împământare) adiacent stratului de semnal din interiorul PCB-ului. Funcțiile principale sunt următoarele:

(1) Reduceți zgomotul de reflux: stratul de oglindă poate oferi o cale de impedanță redusă pentru retrogradarea stratului de semnal, mai ales atunci când există un flux mare de curent în sistemul de distribuție a energiei, rolul stratului de oglindă este mai evident.

(2) Reducerea EMI: existența stratului oglindă reduce aria buclei închise formată de semnal și reflux și reduce EMI;

(3) reduce diafragma: ajuta la controlul problemei diafragmei între liniile de semnal în circuitul digital de mare viteză, schimbați înălțimea liniei de semnal din stratul oglindă, puteți controla diafragma între liniile de semnal, cu cât înălțimea este mai mică, cu atât este mai mică diafragma;

(4) Controlul impedanței pentru a preveni reflectarea semnalului.

Selectarea stratului oglinzii

(1) Atât sursa de alimentare, cât și planul de masă pot fi utilizate ca plan de referință și au un anumit efect de ecranare asupra cablajului intern;

(2) Relativ vorbind, planul de putere are o impedanță caracteristică ridicată și există o diferență mare de potențial cu nivelul de referință, iar interferența de înaltă frecvență pe planul de putere este relativ mare;

(3) Din perspectiva ecranării, planul de masă este în general împământat și utilizat ca punct de referință al nivelului de referință, iar efectul său de ecranare este mult mai bun decât cel al planului de putere;

(4) La selectarea planului de referință, trebuie preferat planul de sol, iar planul de putere ar trebui să fie selectat în al doilea rând.

Principiul de anulare a fluxului magnetic:

Conform ecuațiilor lui Maxwell, orice acțiune electrică și magnetică între corpuri sau curenți separați se transmite prin regiunea intermediară dintre ele, fie că este vorba de un vid sau de o materie solidă. Într-un PCB, fluxul este întotdeauna propagat în linia de transmisie. Dacă traseul de refluere rf este paralel cu traseul semnalului corespunzător, fluxul de pe traseul de refluere este în direcția opusă celei de pe traseul semnalului, atunci acestea se suprapun unele pe altele și se obține efectul anulării fluxului.

Esența anulării fluxului este controlul traseului de reflux al semnalului, așa cum se arată în următoarea diagramă:

Cum se utilizează regula mâinii drepte pentru a explica efectul de anulare a fluxului magnetic atunci când stratul de semnal este adiacent stratului este explicat după cum urmează:

(1) Când un curent curge prin fir, un câmp magnetic va fi generat în jurul firului, iar direcția câmpului magnetic este determinată de regula mâinii drepte.

(2) atunci când există doi apropiați unul de celălalt și paraleli cu firul, așa cum se arată în figura de mai jos, unul dintre conductorii de energie electrică pentru a se scurge, celălalt un conductor de electricitate pentru a curge, dacă curentul electric curge prin firul este curent și semnalul său de curent de întoarcere, atunci cele două direcții opuse ale curentului sunt egale, deci câmpul lor magnetic este egal, dar direcția este opusă,Deci se anulează reciproc.

Exemplu de proiectare a plăcilor cu șase straturi

1. Pentru plăcile cu șase straturi, schema 3 este preferată;

Analiză:

(1) Deoarece stratul de semnal este adiacent planului de referință de reflux și S1, S2 și S3 sunt adiacente planului de sol, se obține cel mai bun efect de anulare a fluxului magnetic. Prin urmare, S2 este stratul de rutare preferat, urmat de S3 și S1.

(2) Planul de putere este adiacent planului GND, distanța dintre planuri este foarte mică și are cel mai bun efect de anulare a fluxului magnetic și o impedanță redusă a planului de putere.

(3) Alimentarea principală și pânza corespunzătoare pentru podea sunt situate la stratul 4 și 5. Când grosimea stratului este setată, spațiul dintre S2-P ar trebui mărit și spațiul dintre P-G2 ar trebui redus (spațiul dintre strat G1-S2 trebuie redus corespunzător), astfel încât să se reducă impedanța planului de putere și influența sursei de alimentare asupra S2.

2. Când costul este ridicat, schema 1 poate fi adoptată;

Analiză:

(1) Deoarece stratul de semnal este adiacent planului de referință de reflux și S1 și S2 sunt adiacente planului de sol, această structură are cel mai bun efect de anulare a fluxului magnetic;

(2) Datorită efectului slab de anulare a fluxului magnetic și a impedanței mari a planului de putere de la planul de putere la planul GND prin S3 și S2;

(3) Stratul de cablare preferat S1 și S2, urmat de S3 și S4.

3. Pentru plăci cu șase straturi, opțiunea 4

Analiză:

Schema 4 este mai potrivită decât Schema 3 pentru un număr mic de cerințe locale de semnal, care pot oferi un strat de cablare excelent S2.

4. Cel mai grav efect EMC, schemă,Analiză:

În această structură, S1 și S2 sunt adiacente, S3 și S4 sunt adiacente, iar S3 și S4 nu sunt adiacente la planul de la sol, astfel încât efectul de anulare a fluxului magnetic este slab.

Concluzie

Principii specifice proiectării stratului PCB:

(1) Există un plan de masă complet (ecran) sub suprafața componentei și suprafața de sudare;

(2) Încercați să evitați adiacența directă a două straturi de semnal;

(3) Toate straturile de semnal sunt adiacente la planul de sol cât mai mult posibil;

(4) Stratul de cablare de înaltă frecvență, viteză mare, ceas și alte semnale cheie ar trebui să aibă un plan de sol adiacent.