Návrh elektromagnetickej kompatibility dosky plošných spojov (PCB)

Doska plošných spojov (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. S rozvojom informačnej spoločnosti všetky druhy elektronických produktov často spolupracujú a interferencia medzi nimi je stále vážnejšia. Elektromagnetická kompatibilita sa preto stáva kľúčom k normálnej prevádzke elektronického systému. Podobne s rozvojom elektrickej technológie je hustota PCB stále vyššia. Kvalita konštrukcie plošných spojov má veľký vplyv na schopnosť obvodu rušiť a interferovať. Okrem výberu komponentov a konštrukcie obvodov je dobré zapojenie DPS tiež veľmi dôležitým faktorom elektromagnetickej kompatibility pre optimálny výkon elektronických obvodov.

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. However, in printed circuit board design, product designers often only pay attention to improve density, reduce the occupation of space, simple production, or the pursuit of beautiful, uniform layout, ignoring the impact of circuit layout on electromagnetic compatibility, so that a large number of signals radiation into the space to form harassment. Zlé zapojenie DPS môže spôsobiť viac problémov s EMC, ako môže odstrániť. V mnohých prípadoch ani pridanie filtrov a komponentov tieto problémy nevyrieši. Nakoniec bolo potrebné celú dosku znova zapojiť. Preto je rozvoj dobrých návykov zapojenia PCB nákladovo najefektívnejším spôsobom, ako začať.

One thing to note is that there are no strict rules for PCB wiring and no specific rules that cover all PCB wiring. Väčšina káblov plošných spojov je obmedzená veľkosťou dosky plošných spojov a počtom vrstiev potiahnutých meďou. Niektoré techniky zapojenia, ktoré je možné použiť na jeden obvod, ale nie na iný, závisia od skúseností inžiniera elektroinštalácie. Existujú však niektoré všeobecné pravidlá, o ktorých sa bude diskutovať nižšie.

Pre dobrú kvalitu dizajnu. PCB s nízkymi nákladmi by mal dodržiavať nasledujúce všeobecné zásady:

2. Layout of components on PCB

V prvom rade je potrebné vziať do úvahy, že veľkosť DPS ​​je príliš veľká. Keď je veľkosť dosky plošných spojov príliš veľká, vytlačená čiara je dlhá, zvyšuje sa impedancia, znižuje sa odolnosť proti šumu a zvyšujú sa náklady. Príliš malý odvod tepla nie je dobrý a susedné vedenia sú náchylné na rušenie. Po určení veľkosti DPS. Potom vyhľadajte špeciálne komponenty. Nakoniec sú podľa funkčnej jednotky obvodu rozložené všetky súčasti obvodu.

A digital circuit in an electronic device. Rozloženie a charakteristiky zapojenia komponentov analógového obvodu a silového obvodu sú odlišné, spôsobujú rušenie a metódy potlačenia rušenia sú rôzne. Also high frequency. Vzhľadom na rozdielnu frekvenciu sú interferencie nízkofrekvenčného obvodu a spôsob potlačenia rušenia odlišné. So in component layout, the digital circuit should be. 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. In addition, the layout should also pay special attention to strong. Weak signal device distribution and signal transmission direction.

In printed board layout high speed. Pri logických obvodoch so strednou a nízkou rýchlosťou by mali byť komponenty usporiadané spôsobom znázorneným na obrázku 1-1.

Rovnako ako u iných logických obvodov by mali byť komponenty umiestnené čo najbližšie k sebe, aby sa dosiahol lepší protihlukový efekt. The position of components on the PRINTED circuit board should take full account of emi. One of the principles is to keep the leads between components as short as possible. Pokiaľ ide o rozloženie, časť analógového signálu, časť vysokorýchlostného digitálneho obvodu a časť zdroja hluku (ako napríklad relé, spínač vysokého prúdu atď.) By mali byť správne oddelené, aby sa minimalizovalo prepojenie signálu medzi nimi, ako je znázornené na obrázku 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. Large current circuits should be kept away from logic circuits as far as possible. It is important to make a separate circuit board if possible.

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. Ľahko narušené komponenty by nemali byť príliš blízko seba a vstupné a výstupné komponenty by mali byť čo najďalej.

(2) Medzi niektorými komponentmi alebo vodičmi môže byť veľký potenciálny rozdiel, takže vzdialenosť medzi nimi by sa mala zvýšiť, aby sa zabránilo náhodnému skratu spôsobenému výbojom. Komponenty s vysokým napätím by mali byť pokiaľ možno umiestnené na miestach, ktoré nie sú ručne ľahko dostupné počas ladenia.

(3) Komponenty, ktorých hmotnosť presahuje 15 g. Malo by byť vystužené a potom zvárané. Tie sú veľké a ťažké. Komponenty s vysokou výhrevnosťou by nemali byť inštalované na doske s plošnými spojmi, ale na podvozok celého stroja a mal by sa zvážiť problém s odvodom tepla. Tepelné prvky by mali byť mimo dosahu vykurovacích telies.

(4) pre potenciometer. Nastaviteľná cievka induktora. Variabilný kondenzátor. Rozloženie nastaviteľných komponentov, ako je mikrospínač, by malo brať do úvahy konštrukčné požiadavky celého stroja. Ak je stroj nastavený, mal by byť umiestnený na tlačenej doske nad ním, aby sa miesto dalo ľahko upraviť; Ak je stroj nastavený vonku, jeho poloha by mala byť prispôsobená polohe nastavovacieho gombíka na paneli podvozku.

(5) The position occupied by the positioning hole and fixing bracket of the printed board should be set aside.

2.2 Rozloženie všetkých komponentov obvodu podľa funkčných jednotiek obvodu musí byť v súlade s nasledujúcimi zásadami:

(1) Usporiadajte polohu každej jednotky funkčného obvodu podľa procesu obvodu tak, aby rozloženie bolo vhodné pre tok signálu a signál držal pokiaľ možno rovnaký smer.

(2) K základným komponentom každého funkčného obvodu ako stredu, okolo neho vykonajte rozloženie. Komponenty by mali byť jednotné. A upratané. Kompaktné usporiadanie na doske plošných spojov na minimalizáciu a skrátenie vodičov a spojení medzi komponentmi. (3) V prípade obvodov pracujúcich pri vysokých frekvenciách by sa mali zvážiť distribuované parametre medzi komponentmi. Vo všeobecných obvodoch by mali byť komponenty usporiadané čo najviac paralelne. Týmto spôsobom je nielen krásne a ľahko inštalovateľné zváranie, ale aj ľahko sériová výroba.

(4) Komponenty umiestnené na okraji dosky plošných spojov, spravidla nie menej ako 2 mm od okraja dosky plošných spojov. Najlepším tvarom dosky plošných spojov je obdĺžnik. Pomer dĺžky k šírke 3: 2 alebo 4: 3. Veľkosť dosky plošných spojov je väčšia ako 200 x 150 mm. Je potrebné vziať do úvahy mechanickú pevnosť dosky plošných spojov.

2.3 Všeobecné požiadavky na usporiadanie komponentov DPS:

Prvky obvodu a signálové cesty musia byť usporiadané tak, aby sa minimalizovalo spojenie nežiaducich signálov:

(1) Nízky kanál elektronického signálu by nemal byť v blízkosti kanála signálu na vysokej úrovni a elektrického vedenia bez filtrovania, vrátane obvodu, ktorý môže vytvárať prechodové procesy.

(2) Oddeľte analógový obvod nízkej úrovne od digitálneho obvodu, aby ste sa vyhli analógovému obvodu. The digital circuit and the common loop of the power supply produce common impedance coupling.

(3) vysoký. V. Logické obvody s nízkou rýchlosťou používajú rôzne oblasti na DPS.

(4) Dĺžka signálneho vedenia by mala byť minimalizovaná, keď je obvod usporiadaný

(5) Zaistite medzi susednými doskami. Medzi susednými vrstvami tej istej dosky. Medzi susednými káblami v rovnakej vrstve nemajte príliš dlhé paralelné signálne káble.

(6) Filter elektromagnetického rušenia (EMI) by mal byť čo najbližšie k zdroju EMI a umiestnený na tej istej doske s plošnými spojmi.

(7) Menič DC/DC. Spínacie prvky a usmerňovače by mali byť umiestnené čo najbližšie k transformátoru, aby sa minimalizovala dĺžka ich vodičov

(8) Umiestnite prvok regulujúci napätie a filtračný kondenzátor čo najbližšie k dióde usmerňovača.

(9) Doska s plošnými spojmi je rozdelená podľa frekvenčných a prúdových spínacích charakteristík a hlukový prvok a nehlučný prvok by mali byť ďalej.

(10) Káble citlivé na hluk by nemali byť rovnobežné s vysokonapäťovým, vysokorýchlostným spínacím vedením.