Cum se utilizează găurile PCB pentru a reduce EMI? De ce sunt importante conexiunile la sol?

Gaura de montare PCB este un element important în proiectarea electronică. Fiecare proiectant de PCB va înțelege scopul găurilor de montare a PCB-ului și designul de bază. De asemenea, atunci când orificiul de montare este conectat la sol, unele probleme inutile pot fi salvate după instalare.

ipcb

Cum se utilizează găurile PCB pentru a reduce EMI?

După cum sugerează și numele, găurile de montare a PCB ajută la fixarea PCB-ului pe carcasă. Cu toate acestea, aceasta este utilizarea mecanică fizică, pe lângă funcția electromagnetică, găurile de montare a PCB-urilor pot fi utilizate și pentru a reduce interferența electromagnetică (EMI). PCBS sensibile la emi sunt de obicei adăpostite în carcase metalice. Pentru a reduce în mod eficient EMI, orificiile de montare a placilor PCB trebuie conectate la sol. După acest ecran de împământare, orice interferență electromagnetică va fi direcționată de la carcasa metalică la sol.

Cum se utilizează găurile PCB pentru a reduce EMI? De ce sunt importante conexiunile la sol?

O întrebare obișnuită adresată de un nou proiectant mediu este la ce teren îl conectați? În dispozitivele electronice comune, există semnale, baze ale carcasei și împământare. De regulă, nu conectați orificiile de montare pentru a semnaliza masa. Masa semnalului este masa de referință pentru componentele electronice în proiectarea circuitului dvs. și introducerea de interferențe electromagnetice în acesta nu este o idee bună.

Ceea ce doriți să conectați este legarea la pământ a carcasei. Aici converg toate conexiunile de împământare ale dulapului. Împământarea șasiului trebuie conectată la un punct, de preferință printr-o conexiune în stea. Acest lucru evită provocarea de bucle de împământare și conexiuni multiple de împământare. Conexiunile multiple de împământare pot provoca o ușoară diferență de tensiune și pot provoca curentul între pământul șasiului. Șasiul este apoi legat la pământ pentru măsuri de siguranță.

De ce este important să aveți conexiuni de împământare adecvate?

Dacă baza carcasei plăcii PCB este o carcasă metalică, atunci întreaga carcasă metalică este pământul. Firul de masă al sursei de alimentare de 220V este conectat la pământ. Toate interfețele trebuie să fie conectate la pământ, iar șuruburile ar trebui, de asemenea, să fie conectate la pământ. În acest fel, interferențele de intrare în testarea EMC sunt descărcate direct de la sol la sol, fără a interfera cu sistemul intern. În plus, dispozitivele de protecție EMC trebuie să aibă fiecare interfață și trebuie să fie aproape de interfață.

Dacă este o carcasă din plastic, cel mai bine este să aveți încorporată o placă de metal. Dacă nu există nicio modalitate de realizare, atunci este necesar să se ia în considerare mai mult în aspectul cablajului, linia de semnal sensibil (ceas, resetare, oscilator cu cristale etc.) trebuie să protejeze procesarea la sol, să crească rețeaua de filtrare (cip, oscilator cu cristal) , alimentare electrică).

Conectarea orificiilor de montare a placării la pardoseala șasiului este cea mai bună practică, dar nu singura cea mai bună practică de urmat. Pentru a vă asigura că dispozitivul este protejat, împământarea șasiului trebuie să fie conectată la terminalul de împământare corespunzător. De exemplu, dacă construiți o mașină de plată automată pentru parcare care nu este împământată corespunzător, este posibil ca clienții să se plângă de „șoc electric” în timp ce plătesc. Acest lucru se poate întâmpla atunci când clientul atinge partea metalică neizolantă a carcasei.

Un șoc electric ușor poate apărea și atunci când șasiul de alimentare al computerului nu este împământat corespunzător. Acest lucru se poate întâmpla și atunci când cablurile de masă care conectează prizele de curent la podeaua unei clădiri sunt deconectate. Acest lucru poate duce la împământarea plutitoare pe mașina corespunzătoare.

Principiul ecranării EMI depinde de conexiunile de împământare corespunzătoare. Dacă aveți o conexiune la sol plutitoare, nu numai că vă expuneți clientul la un șoc electric ușor, dar vă poate compromite siguranța clientului dacă dispozitivul dvs. se scurtează. Așa cum se arată în figura de mai jos, împământarea corectă este importantă pentru siguranță și protecție EMI.

Tehnici de bază pentru proiectarea orificiilor de montare PCB

Găurile de montare PCB sunt adesea utilizate în proiectare. Există câteva reguli de bază simple când vine vorba de montarea găurilor. Mai întâi, acordați atenție coordonatelor găurilor de montare. O eroare aici va duce direct la faptul că PCB-ul dvs. nu va fi instalat corect în carcasa sa. De asemenea, asigurați-vă că orificiul de montare are dimensiunea potrivită pentru șurubul pe care îl alegeți.

Software-ul excelent de proiectare a circuitelor, cum ar fi software-ul secvenței Altium Designer, poate amplasa cu precizie găuri de montare și defini reguli asociate spațierii sigure. Nu amplasați prea mult găurile de montare pe marginea PCB-ului. Prea puțin material dielectric la margini poate cauza fisuri în PCB în timpul instalării sau demontării. De asemenea, ar trebui să lăsați suficient spațiu între găurile de montare și alte părți.