Proiectarea compatibilității electromagnetice a plăcilor cu circuite imprimate (PCB)

Circuit imprimat bord (PCB) este suportul componentelor circuitelor și componentelor din produsele electronice. Oferă conexiunea electrică între componentele circuitului și componente. Este cea mai de bază componentă a diferitelor echipamente electronice, iar performanța sa este direct legată de calitatea echipamentelor electronice. Odată cu dezvoltarea societății informaționale, tot felul de produse electronice lucrează adesea împreună, iar interferențele dintre ele sunt din ce în ce mai grave. Prin urmare, compatibilitatea electromagnetică devine cheia funcționării normale a unui sistem electronic. În mod similar, odată cu dezvoltarea tehnologiei electrice, densitatea PCB este din ce în ce mai mare. Calitatea designului PCB-ului are o mare influență asupra capacității de interferență și anti-interferență a circuitului. În plus față de alegerea componentelor și a proiectării circuitelor, o bună cablare a PCB este, de asemenea, un factor foarte important în compatibilitatea electromagnetică pentru o performanță optimă a circuitelor electronice.

ipcb

Deoarece PCB este o componentă inerentă a sistemului, îmbunătățirea compatibilității electromagnetice în cablajul PCB nu implică costuri suplimentare până la finalizarea produsului final. Cu toate acestea, în proiectarea plăcilor de circuite imprimate, proiectanții de produse acordă adesea atenție doar pentru a îmbunătăți densitatea, pentru a reduce ocuparea spațiului, a producției simple sau a urmăririi unui aspect frumos și uniform, ignorând impactul aspectului circuitului asupra compatibilității electromagnetice, astfel încât o numărul de semnale radiații în spațiu pentru a forma hărțuire. O cablare slabă a PCB-ului poate provoca mai multe probleme EMC decât poate elimina. În multe cazuri, chiar și adăugarea de filtre și componente nu rezolvă aceste probleme. În cele din urmă, întreaga placă a trebuit să fie recablată. Prin urmare, dezvoltarea de obiceiuri bune de cablare a PCB este cel mai eficient mod de a începe.

Un lucru de reținut este că nu există reguli stricte pentru cablarea PCB și nu există reguli specifice care să acopere toate cablurile PCB. Majoritatea cablajelor PCB sunt limitate de dimensiunea plăcii de circuit și de numărul de straturi îmbrăcate în cupru. Unele tehnici de cablare care pot fi aplicate la un circuit, dar nu la altul, depind de experiența inginerului de cablare. Există, totuși, câteva reguli generale, care vor fi discutate mai jos.

Pentru o calitate bună a designului. PCB cu cost redus trebuie să urmeze următoarele principii generale:

2. Structura componentelor pe PCB

În primul rând, este necesar să se ia în considerare dimensiunea PCB-ului prea mare. Când dimensiunea PCB este prea mare, linia tipărită este lungă, impedanța crește, capacitatea anti-zgomot scade și costul crește. Prea mic, disiparea căldurii nu este bună, iar liniile adiacente sunt susceptibile la interferențe. După determinarea dimensiunii PCB-ului. Apoi localizați componentele speciale. În cele din urmă, conform unității funcționale a circuitului, toate componentele circuitului sunt așezate.

Un circuit digital într-un dispozitiv electronic. Structura componentelor circuitului analogic și a circuitului de alimentare și caracteristicile cablurilor sunt diferite, produc interferențe, iar metodele de suprimare a interferențelor sunt diferite. De asemenea, de înaltă frecvență. Datorită frecvenței diferite, interferența circuitului de joasă frecvență și metoda de suprimare a interferențelor sunt diferite. Deci, în aspectul componentelor, circuitul digital ar trebui să fie. Circuitul analog și circuitul de alimentare sunt amplasate separat pentru a separa circuitul de înaltă frecvență de cel de joasă frecvență. Dacă există condiții, acestea trebuie izolate sau transformate separat într-o placă de circuit. În plus, aspectul ar trebui, de asemenea, să acorde o atenție specială puternicului. Distribuție slabă a dispozitivului de semnal și direcția de transmisie a semnalului.

Dispunerea în tablă tipărită de mare viteză. Pentru circuitele logice de viteză medie și joasă, componentele trebuie aranjate în modul prezentat în Figura 1-1.

Ca și în cazul altor circuite logice, componentele ar trebui să fie așezate cât mai aproape unele de altele, astfel încât să se obțină un efect anti-zgomot mai bun. Poziția componentelor pe placa de circuit PRINTED ar trebui să țină seama pe deplin de emi. Unul dintre principii este de a menține cablurile dintre componente cât mai scurte posibil. În ceea ce privește aspectul, partea de semnal analog, partea circuitului digital de mare viteză și partea sursei de zgomot (cum ar fi releu, comutator de curent mare etc.) ar trebui să fie separate corespunzător pentru a minimiza cuplarea semnalului dintre ele, așa cum se arată în Figura 1 -②.

Generator de ceas. Oscilatorul de cristal și intrarea ceasului CPU sunt predispuse la zgomot, pentru a fi mai aproape unul de celălalt. Dispozitive zgomotoase. Circuit de curent scăzut. Circuitele de curent mare trebuie ținute departe de circuitele logice cât mai mult posibil. Este posibil să creați o placă de circuit separată, dacă este posibil.

2.1 Următoarele principii trebuie respectate atunci când se determină amplasarea componentelor speciale: (1) Scurtați conexiunea dintre componentele de înaltă frecvență cât mai mult posibil și încercați să reduceți parametrii de distribuție și interferențele electromagnetice între ele. Componentele ușor perturbate nu ar trebui să fie prea apropiate unele de altele, iar componentele de intrare și ieșire ar trebui să fie cât mai departe posibil.

(2) Poate exista o diferență mare de potențial între unele componente sau fire, astfel încât distanța dintre ele ar trebui mărită pentru a evita scurtcircuitul accidental cauzat de descărcare. Componentele cu tensiune ridicată ar trebui să fie așezate cât mai mult posibil în locuri care nu sunt ușor accesibile manual în timpul depanării.

(3) Componente a căror greutate depășește 15g. Ar trebui să fie întărit și apoi sudat. Acestea sunt mari și grele. Componentele cu putere calorică ridicată nu trebuie instalate pe placa imprimată, ci pe șasiul întregii mașini și ar trebui luată în considerare problema disipării căldurii. Elementele termice trebuie ținute departe de elementele de încălzire.

(4) pentru potențiometru. Bobină inductivă reglabilă. Condensator variabil. Structura componentelor reglabile, cum ar fi microîntrerupătorul, ar trebui să ia în considerare cerințele structurale ale întregii mașini. Dacă reglajul mașinii, trebuie așezat pe placa imprimată deasupra ușor de reglat locul; Dacă mașina este reglată în exterior, poziția sa trebuie adaptată la poziția butonului de reglare de pe panoul șasiului.

(5) Poziția ocupată de orificiul de poziționare și suportul de fixare al plăcii imprimate ar trebui să fie pusă deoparte.

2.2 Structura tuturor componentelor circuitului în funcție de unitățile funcționale ale circuitului trebuie să respecte următoarele principii:

(1) Aranjați poziția fiecărei unități de circuit funcționale în funcție de procesul circuitului, astfel încât aspectul să fie convenabil pentru fluxul semnalului și semnalul să păstreze aceeași direcție cât mai mult posibil.

(2) La componentele de bază ale fiecărui circuit funcțional ca centru, în jurul acestuia pentru a efectua aspectul. Componentele trebuie să fie uniforme. Și îngrijit. Dispunere compactă pe PCB pentru a minimiza și scurta cablurile și conexiunile dintre componente. (3) Pentru circuitele care funcționează la frecvențe înalte, trebuie luați în considerare parametrii distribuiți între componente. În circuitele generale, componentele trebuie aranjate în paralel cât mai mult posibil. În acest fel, nu numai frumoasă și ușor de instalat sudarea, ușor de fabricat în masă.

(4) Componente situate la marginea plăcii de circuit, în general la cel puțin 2 mm de la marginea plăcii de circuit. Cea mai bună formă a unei plăci de circuit este un dreptunghi. Raportul lungime / lățime 3: 2 sau 4: 3. Dimensiunea plăcii de circuite este mai mare de 200x150mm. Trebuie luată în considerare rezistența mecanică a plăcii de circuit.

2.3 Cerințe generale privind aspectul pentru componentele PCB:

Elementele circuitului și căile de semnal trebuie să fie prevăzute pentru a minimiza cuplarea semnalelor nedorite:

(1) Canalul de semnal electronic scăzut nu trebuie să fie aproape de canalul de semnal de nivel înalt și de linia de alimentare fără filtrare, inclusiv circuitul care poate produce un proces tranzitoriu.

(2) Separați circuitul analogic de nivel scăzut de circuitul digital pentru a evita circuitul analogic. Circuitul digital și bucla comună a sursei de alimentare produc cuplaje comune de impedanță.

(3) ridicat. În. Circuitele logice de viteză mică utilizează diferite zone de pe PCB.

(4) Lungimea liniei de semnal ar trebui redusă la minimum atunci când circuitul este aranjat

(5) Asigurați-vă între plăcile adiacente. Între straturile adiacente ale aceleiași plăci. Nu aveți cabluri de semnal paralel excesiv de lungi între cablurile adiacente la același strat.

(6) Filtrul de interferență electromagnetică (EMI) ar trebui să fie cât mai aproape de sursa EMI și așezat pe aceeași placă de circuit.

(7) Convertor DC / DC. Elementele de comutare și redresoarele trebuie amplasate cât mai aproape de transformator pentru a minimiza lungimea firelor lor

(8) Așezați elementul de reglare a tensiunii și condensatorul de filtrare cât mai aproape de dioda redresoare.

(9) Placa tipărită este împărțită în funcție de caracteristicile de comutare de frecvență și curent, iar elementul de zgomot și elementul de zgomot trebuie să fie mai departe.

(10) Cablajul sensibil la zgomot nu trebuie să fie paralel cu linia de comutare de curent mare și de mare viteză.