Përveç përzgjedhjes së komponentëve dhe dizajnit të qarkut, mirë shtypura qark bordit Dizajni (PCB) është gjithashtu një faktor shumë i rëndësishëm në përputhshmërinë elektromagnetike. Çelësi i dizajnit të PCB EMC është të zvogëlohet sa më shumë që të jetë e mundur zona e rikthimit dhe të lejohet që shtegu i rikthimit të rrjedhë në drejtimin e dizajnit. Problemet më të zakonshme të rrymës së kthimit vijnë nga çarjet në planin e referencës, ndryshimi i shtresës së planit të referencës dhe sinjali që rrjedh nëpër lidhës. Kondensatorët kërcyes ose kondensatorët shkëputës mund të zgjidhin disa probleme, por duhet të merret parasysh impedanca e përgjithshme e kondensatorëve, viave, jastëkëve dhe instalimeve elektrike. Ky leksion do të prezantojë teknologjinë e projektimit të PCB-ve të EMC nga tre aspekte: strategjia e shtresimit të PCB-ve, aftësitë e paraqitjes dhe rregullat e lidhjes.

Strategjia e shtresimit të PCB-ve

Trashësia, përmes procesit dhe numri i shtresave në dizajnin e tabelës së qarkut nuk janë çelësi për zgjidhjen e problemit. Grumbullimi i mirë me shtresa është të sigurojë anashkalimin dhe shkëputjen e autobusit të energjisë dhe të minimizojë tensionin kalimtar në shtresën e energjisë ose shtresën e tokës. Çelësi për mbrojtjen e fushës elektromagnetike të sinjalit dhe furnizimit me energji elektrike. Nga këndvështrimi i gjurmëve të sinjalit, një strategji e mirë shtresimi duhet të jetë vendosja e të gjitha gjurmëve të sinjalit në një ose disa shtresa, dhe këto shtresa janë pranë shtresës së fuqisë ose shtresës së tokës. Për furnizimin me energji elektrike, një strategji e mirë shtresimi duhet të jetë që shtresa e fuqisë të jetë ngjitur me shtresën e tokës dhe distanca midis shtresës së energjisë dhe shtresës së tokës të jetë sa më e vogël që të jetë e mundur. Kjo është ajo që ne e quajmë strategjia e “shtresimit”. Më poshtë do të flasim në mënyrë specifike për strategjinë e shkëlqyer të shtresimit të PCB-ve. 1. Plani i projeksionit të shtresës së instalimeve elektrike duhet të jetë në zonën e shtresës së planit të rrjedhjes së tij. Nëse shtresa e instalimeve elektrike nuk është në zonën e projektimit të shtresës së planit të rikthimit, do të ketë linja sinjali jashtë zonës së projektimit gjatë instalimeve elektrike, gjë që do të shkaktojë problemin e “rrezatimit të skajit” dhe gjithashtu do të shkaktojë rritjen e zonës së lakut të sinjalit. , duke rezultuar në rritje të rrezatimit të modalitetit diferencial . 2. Mundohuni të shmangni vendosjen e shtresave ngjitur të instalimeve elektrike. Për shkak se gjurmët paralele të sinjalit në shtresat ngjitur të instalimeve elektrike mund të shkaktojnë ndërprerje të sinjalit, nëse është e pamundur të shmangen shtresat ngjitur të instalimeve elektrike, hapësira e shtresave midis dy shtresave të instalimeve elektrike duhet të rritet në mënyrë të përshtatshme dhe hapësira e shtresës midis shtresës së instalimeve elektrike dhe qarkut të sinjalit të saj duhet të rritet. të reduktohet. 3. Shtresat rrafshore ngjitur duhet të shmangin mbivendosjen e planeve të tyre të projeksionit. Sepse kur projeksionet mbivendosen, kapaciteti i bashkimit midis shtresave do të bëjë që zhurma midis shtresave të bashkohet me njëra-tjetrën.

Dizajni i bordit me shumë shtresa

Kur frekuenca e orës tejkalon 5 MHz, ose koha e rritjes së sinjalit është më pak se 5 ns, për të kontrolluar mirë zonën e lakut të sinjalit, në përgjithësi kërkohet një dizajn me shumë shtresa. Gjatë projektimit të pllakave me shumë shtresa duhet t’u kushtohet vëmendje parimeve të mëposhtme: 1. Shtresa e instalimeve elektrike (shtresa ku ndodhet linja e orës, linja e autobusit, linja e sinjalit të ndërfaqes, linja e radiofrekuencës, linja e sinjalit të rivendosjes, linja e sinjalit të përzgjedhjes së çipit dhe sinjalet e ndryshme të kontrollit linjat janë të vendosura) duhet të jenë ngjitur me rrafshin e plotë të tokës, mundësisht midis dy rrafsheve të tokës, si p.sh. Lidhja me tel afër planit tokësor mund të zvogëlojë zonën e lakut të sinjalit, të zvogëlojë intensitetin e rrezatimit ose të përmirësojë aftësinë kundër ndërhyrjes.

Figura 1 Shtresa kyçe e instalimeve elektrike është midis dy planeve të tokës

2. Plani i fuqisë duhet të tërhiqet në lidhje me rrafshin e tij ngjitur të tokës (vlera e rekomanduar 5H～20H). Tërheqja e planit të fuqisë në raport me rrafshin e tij të kthimit në tokë mund të shtypë në mënyrë efektive problemin e “rrezatimit të skajit”.

Për më tepër, rrafshi kryesor i fuqisë së punës së tabelës (avioni i energjisë më i përdorur) duhet të jetë afër planit të tij tokësor për të zvogëluar në mënyrë efektive zonën e lakut të rrymës së furnizimit me energji elektrike, siç tregohet në Figurën 3.

Figura 3 Plani i fuqisë duhet të jetë afër planit të tij tokësor

3. Nëse nuk ka asnjë linjë sinjali ≥50 MHz në shtresat TOP dhe BOTTOM të tabelës. Nëse po, është më mirë të kaloni sinjalin me frekuencë të lartë midis dy shtresave të rrafshët për të shtypur rrezatimin e tij në hapësirë.

Dizajni i bordit me një shtresë dhe me dy shtresa

Për projektimin e pllakave me një shtresë dhe me dy shtresa, duhet t’i kushtohet vëmendje projektimit të linjave kryesore të sinjalit dhe linjave të energjisë. Duhet të ketë një tel tokësor pranë dhe paralel me gjurmën e fuqisë për të zvogëluar zonën e lakut të rrymës së energjisë. “Linja udhëzuese e tokës” duhet të vendoset në të dy anët e linjës kryesore të sinjalit të tabelës me një shtresë, siç tregohet në figurën 4. Plani i projeksionit të linjës kryesore të sinjalit të tabelës me dy shtresa duhet të ketë një sipërfaqe të madhe toke , ose të njëjtën metodë si bordi me një shtresë, dizajnoni “Guide Ground Line”, siç tregohet në Figurën 5. “Teli i tokëzimit mbrojtës” në të dy anët e linjës së sinjalit kyç mund të zvogëlojë zonën e lakut të sinjalit nga njëra anë, dhe gjithashtu parandaloni ndërlidhjen midis linjës së sinjalit dhe linjave të tjera të sinjalit.

Në përgjithësi, shtresimi i pllakës PCB mund të projektohet sipas tabelës së mëposhtme.

Aftësitë e paraqitjes së PCB-ve

Kur dizajnoni paraqitjen e PCB-së, respektoni plotësisht parimin e projektimit të vendosjes në një vijë të drejtë përgjatë drejtimit të rrjedhës së sinjalit dhe përpiquni të shmangni rrotullimin përpara dhe mbrapa, siç tregohet në figurën 6. Kjo mund të shmangë bashkimin e drejtpërdrejtë të sinjalit dhe të ndikojë në cilësinë e sinjalit. Për më tepër, për të parandaluar ndërhyrjen dhe bashkimin e ndërsjellë midis qarqeve dhe komponentëve elektronikë, vendosja e qarqeve dhe paraqitja e komponentëve duhet të ndjekin parimet e mëposhtme:

1. Nëse një ndërfaqe “tokë e pastër” është projektuar në tabelë, përbërësit e filtrimit dhe izolimit duhet të vendosen në brezin e izolimit midis “tokës së pastër” dhe terrenit të punës. Kjo mund të parandalojë që pajisjet e filtrimit ose izolimit të bashkohen me njëra-tjetrën përmes shtresës planare, gjë që dobëson efektin. Gjithashtu, në “tokë të pastër”, përveç pajisjeve filtruese dhe mbrojtëse, nuk mund të vendosen pajisje të tjera. 2. Kur qarqe të shumta modulesh vendosen në të njëjtën PCB, qarqet dixhitale dhe qarqet analoge, dhe qarqet me shpejtësi të lartë dhe të ulët duhet të vendosen veçmas për të shmangur ndërhyrjet reciproke ndërmjet qarqeve dixhitale, qarqeve analoge, qarqeve me shpejtësi të lartë dhe qarqet me shpejtësi të ulët. Përveç kësaj, kur qarqet me shpejtësi të lartë, të mesme dhe të ulët ekzistojnë në tabelën e qarkut në të njëjtën kohë, në mënyrë që të parandalohet që zhurma e qarkut me frekuencë të lartë të rrezatojë jashtë përmes ndërfaqes.

3. Qarku i filtrit të portës së hyrjes së energjisë të tabelës së qarkut duhet të vendoset afër ndërfaqes për të parandaluar që qarku i filtruar të bashkohet përsëri.

Figura 8 Qarku i filtrit të portës së hyrjes së energjisë duhet të vendoset afër ndërfaqes

4. Komponentët e filtrimit, mbrojtjes dhe izolimit të qarkut të ndërfaqes vendosen afër ndërfaqes, siç tregohet në figurën 9, e cila mund të arrijë në mënyrë efektive efektet e mbrojtjes, filtrimit dhe izolimit. Nëse ka një filtër dhe një qark mbrojtës në ndërfaqe, duhet të ndiqet parimi i mbrojtjes së pari dhe më pas filtrimit. Për shkak se qarku mbrojtës përdoret për shtypjen e mbitensionit të jashtëm dhe mbirrymës, nëse qarku mbrojtës vendoset pas qarkut të filtrit, qarku i filtrit do të dëmtohet nga mbitensioni dhe mbirryma. Përveç kësaj, duke qenë se linjat hyrëse dhe dalëse të qarkut do të dobësojnë efektin e filtrimit, izolimit ose mbrojtjes kur ato bashkohen me njëra-tjetrën, sigurohuni që linjat hyrëse dhe dalëse të qarkut të filtrit (filtrit), qarkut të izolimit dhe mbrojtjes të mos çift ​​me njëri-tjetrin gjatë paraqitjes.

5. Qarqet ose pajisjet e ndjeshme (të tilla si qarqet e rivendosjes, etj.) duhet të jenë të paktën 1000 milje larg nga çdo skaj i tabelës, veçanërisht nga skaji i ndërfaqes së tabelës.

6. Kondensatorët e ruajtjes së energjisë dhe filtrave me frekuencë të lartë duhet të vendosen pranë qarqeve të njësisë ose pajisjeve me ndryshime të mëdha të rrymës (siç janë terminalet hyrëse dhe dalëse të modulit të energjisë, tifozëve dhe reletë) për të zvogëluar zonën e lakut të lak i madh aktual.

7. Komponentët e filtrit duhet të vendosen krah për krah për të parandaluar që qarku i filtruar të ndërhyhet përsëri.

8. Mbani pajisjet me rrezatim të fortë si kristalet, oshilatorët e kristalit, reletë dhe furnizimet me energji komutuese të paktën 1000 milje larg nga lidhësit e ndërfaqes së tabelës. Në këtë mënyrë, ndërhyrja mund të rrezatohet drejtpërdrejt ose rryma mund të bashkohet me kabllon dalëse për të rrezatuar nga jashtë.

Rregullat e lidhjes me PCB

Përveç përzgjedhjes së komponentëve dhe dizajnit të qarkut, instalimet elektrike të mira të bordit të qarkut të printuar (PCB) janë gjithashtu një faktor shumë i rëndësishëm në përputhshmërinë elektromagnetike. Meqenëse PCB është një komponent i qenësishëm i sistemit, rritja e përputhshmërisë elektromagnetike në instalimet elektrike PCB nuk do të sjellë kosto shtesë për përfundimin përfundimtar të produktit. Çdokush duhet të kujtojë se një paraqitje e dobët e PCB-ve mund të shkaktojë më shumë probleme të përputhshmërisë elektromagnetike, në vend që t’i eliminojë ato. Në shumë raste, edhe shtimi i filtrave dhe komponentëve nuk mund t’i zgjidhë këto probleme. Në fund, i gjithë bordi duhej të rilidhohej. Prandaj, është mënyra më ekonomike për të zhvilluar zakone të mira të instalimit të PCB-ve në fillim. Në vijim do të prezantohen disa rregulla të përgjithshme të instalimeve elektrike me PCB dhe strategjitë e projektimit të linjave të energjisë, linjave tokësore dhe linjave të sinjalit. Së fundi, sipas këtyre rregullave, propozohen masa përmirësimi për qarkun tipik të bordit të qarkut të printuar të kondicionerit. 1. Ndarja e instalimeve elektrike Funksioni i ndarjes së telit është të minimizojë ndërthurjen dhe bashkimin e zhurmës ndërmjet qarqeve ngjitur në të njëjtën shtresë të PCB-së. Specifikimi 3W thotë se të gjitha sinjalet (ora, video, audio, rivendosja, etj.) duhet të izolohen nga rreshti në rresht, nga skaji në skaj, siç tregohet në figurën 10. Për të reduktuar më tej bashkimin magnetik, toka referuese është vendoset pranë sinjalit kyç për të izoluar zhurmën e bashkimit të krijuar nga linjat e tjera të sinjalit.

2. Përcaktimi i linjës së mbrojtjes dhe shuntit Shunt dhe linja mbrojtëse është një metodë shumë efektive për të izoluar dhe mbrojtur sinjalet kryesore, të tilla si sinjalet e orës së sistemit në një mjedis me zhurmë. Në figurën 21, qarku paralel ose mbrojtës në PCB është vendosur përgjatë qarkut të sinjalit kyç. Qarku mbrojtës jo vetëm që izolon fluksin magnetik të bashkimit të krijuar nga linjat e tjera të sinjalit, por gjithashtu izolon sinjalet kryesore nga bashkimi me linjat e tjera të sinjalit. Dallimi midis linjës së shuntit dhe linjës mbrojtëse është se linja e shuntit nuk duhet të përfundojë (e lidhur me tokën), por të dy skajet e linjës mbrojtëse duhet të lidhen me tokën. Për të reduktuar më tej bashkimin, qarku mbrojtës në PCB me shumë shtresa mund të shtohet me një shteg për në tokë çdo segment tjetër.

3. Dizajni i linjës së energjisë bazohet në madhësinë e rrymës së bordit të qarkut të printuar dhe gjerësia e linjës së energjisë është sa më e trashë që të jetë e mundur për të zvogëluar rezistencën e lakut. Në të njëjtën kohë, bëni drejtimin e linjës së energjisë dhe linjës së tokës në përputhje me drejtimin e transmetimit të të dhënave, gjë që ndihmon në rritjen e aftësisë kundër zhurmës. Në një panel të vetëm ose të dyfishtë, nëse linja e energjisë është shumë e gjatë, një kondensator shkëputës duhet të shtohet në tokë çdo 3000 mil, dhe vlera e kondensatorit është 10uF+1000pF.

Dizajni i telit të tokës

Parimet e projektimit të telave të tokëzimit janë:

(1) Toka dixhitale është e ndarë nga toka analoge. Nëse ka qarqe logjike dhe qarqe lineare në tabelën e qarkut, ato duhet të ndahen sa më shumë që të jetë e mundur. Toka e qarkut me frekuencë të ulët duhet të tokëzohet paralelisht në një pikë të vetme sa më shumë që të jetë e mundur. Kur instalimi aktual i instalimeve elektrike është i vështirë, ai mund të lidhet pjesërisht në seri dhe më pas të tokëzohet paralelisht. Qarku me frekuencë të lartë duhet të tokëzohet në pika të shumta në seri, teli i tokëzimit duhet të jetë i shkurtër dhe i dhënë me qira, dhe petë e tokëzimit me sipërfaqe të madhe si rrjetë duhet të përdoret sa më shumë që të jetë e mundur rreth komponentit me frekuencë të lartë.

(2) Teli i tokëzimit duhet të jetë sa më i trashë që të jetë e mundur. Nëse teli i tokëzimit përdor një vijë shumë të ngushtë, potenciali i tokës ndryshon me ndryshimin e rrymës, gjë që redukton performancën kundër zhurmës. Prandaj, teli i tokëzimit duhet të trashet në mënyrë që të kalojë trefishin e rrymës së lejuar në tabelën e printuar. Nëse është e mundur, teli i tokëzimit duhet të jetë 2~3 mm ose më shumë.

(3) Teli i tokëzimit formon një lak të mbyllur. Për bordet e printuara të përbëra vetëm nga qarqe dixhitale, shumica e qarqeve të tyre të tokëzimit janë rregulluar në sythe për të përmirësuar rezistencën ndaj zhurmës.

Dizajni i linjës së sinjalit

Për linjat kryesore të sinjalit, nëse bordi ka një shtresë të brendshme të lidhjes së sinjalit, linjat kryesore të sinjalit si orët duhet të vendosen në shtresën e brendshme dhe përparësi i jepet shtresës së preferuar të instalimeve elektrike. Për më tepër, linjat kryesore të sinjalit nuk duhet të kalojnë nëpër zonën e ndarjes, duke përfshirë boshllëqet e rrafshit të referencës të shkaktuara nga vias dhe pads, përndryshe do të çojë në një rritje të zonës së lakut të sinjalit. Dhe linja kryesore e sinjalit duhet të jetë më shumë se 3H nga buza e planit të referencës (H është lartësia e linjës nga rrafshi i referencës) për të shtypur efektin e rrezatimit të skajit. Për linjat e orës, linjat e autobusëve, linjat e radiofrekuencave dhe linjat e tjera të sinjalit të rrezatimit të fortë dhe linjat e sinjalit të rivendosjes, linjat e sinjalit të përzgjedhjes së çipit, sinjalet e kontrollit të sistemit dhe linjat e tjera të ndjeshme të sinjalit, mbajini ato larg ndërfaqes dhe linjave të sinjalit dalës. Kjo parandalon që ndërhyrja në linjën e sinjalit të fortë rrezatues të bashkohet me linjën e sinjalit dalës dhe të rrezatojë jashtë; dhe gjithashtu shmang ndërhyrjen e jashtme të sjellë nga linja e sinjalit dalës të ndërfaqes nga bashkimi në linjën e ndjeshme të sinjalit, duke shkaktuar keqfunksionim të sistemit. Linjat e sinjalit diferencial duhet të jenë në të njëjtën shtresë, gjatësi të barabartë dhe të shkojnë paralelisht, duke e mbajtur rezistencën konsistente, dhe nuk duhet të ketë instalime elektrike të tjera midis linjave diferenciale. Për shkak se impedanca e modalitetit të përbashkët të çiftit të linjës diferenciale sigurohet të jetë e barabartë, aftësia e tij kundër ndërhyrjes mund të përmirësohet. Sipas rregullave të mësipërme të instalimeve elektrike, qarku tipik i bordit të qarkut të printuar të kondicionerit është përmirësuar dhe optimizuar.