Si të krijoni një shtresë PCB për të optimizuar efektin EMC të PCB?

Në hartimin e EMC të PCB, shqetësimi i parë është vendosja e shtresës; Shtresat e bordit përbëhen nga furnizimi me energji, shtresa tokësore dhe shtresa e sinjalit. Në hartimin e produkteve EMC, përveç përzgjedhjes së përbërësve dhe modelit të qarkut, dizajni i mirë i PCB është gjithashtu një faktor shumë i rëndësishëm.

Çelësi i dizajnit EMC të PCB është të minimizojë zonën e rrjedhës së prapme dhe të bëjë që rruga e rrjedhës së prapme të rrjedhë në drejtimin që kemi projektuar. Dizajni i shtresës është baza e PCB, si të bëni një punë të mirë të dizajnit të shtresës PCB për ta bërë efektin EMC të PCB optimale?

ipcb

Idetë e dizajnit të shtresës PCB:

Thelbi i planifikimit dhe dizajnit të EMC të petëzuar me PCB është të planifikojë në mënyrë të arsyeshme rrugën e kthimit të sinjalit për të minimizuar zonën e rrjedhës së prapme të sinjalit nga shtresa e pasqyrës së bordit, në mënyrë që të eliminojë ose minimizojë fluksin magnetik.

1. Shtresa e pasqyrimit të bordit

Shtresa e pasqyrës është një shtresë e plotë e shtresës së rrafshit të veshur me bakër (shtresa e furnizimit me energji elektrike, shtresa e tokëzimit) ngjitur me shtresën e sinjalit brenda PCB. Funksionet kryesore janë si më poshtë:

(1) Zvogëloni zhurmën e rrjedhës së kundërt: shtresa e pasqyrës mund të sigurojë një rrugë të ulët të rezistencës për rrjedhën e kundërt të shtresës së sinjalit, veçanërisht kur ka një rrjedhë të madhe të rrymës në sistemin e shpërndarjes së energjisë, roli i shtresës së pasqyrës është më i dukshëm.

(2) Reduktimi i EMI: ekzistenca e shtresës së pasqyrës zvogëlon zonën e lakut të mbyllur të formuar nga sinjali dhe zbaticës dhe zvogëlon IKE;

(3) zvogëloni kryqëzimin: ndihmoni për të kontrolluar problemin e kryqëzimit midis linjave të sinjalit në qarkun dixhital me shpejtësi të lartë, ndryshoni lartësinë e vijës së sinjalit nga shtresa e pasqyrës, mund të kontrolloni kryqëzimin midis linjave të sinjalit, sa më e vogël të jetë lartësia, aq më e vogël kryqëzimi;

(4) Kontrolli i rezistencës për të parandaluar reflektimin e sinjalit.

Zgjedhja e shtresës së pasqyrës

(1) Furnizimi me energji elektrike dhe rrafshi tokësor mund të përdoren si aeroplan referues dhe kanë një efekt të caktuar mbrojtës në instalimet elektrike të brendshme;

(2) Relativisht, aeroplani i fuqisë ka një rezistencë të lartë karakteristike, dhe ka një ndryshim të madh potencial me nivelin e referencës, dhe ndërhyrja me frekuencë të lartë në rrafshin e fuqisë është relativisht e madhe;

(3) Nga perspektiva e mbrojtjes, rrafshi i tokës është përgjithësisht i bazuar dhe përdoret si pikë referimi e nivelit të referencës, dhe efekti i tij mbrojtës është shumë më i mirë se ai i rrafshit të fuqisë;

(4) Gjatë përzgjedhjes së rrafshit të referencës, rrafshi tokësor duhet të preferohet, dhe rrafshi i fuqisë duhet të zgjidhet i dyti.

Parimi i anulimit të fluksit magnetik:

Sipas ekuacioneve të Maxwell, i gjithë veprimi elektrik dhe magnetik midis trupave ose rrymave të ngarkuara të veçanta transmetohet përmes rajonit të ndërmjetëm midis tyre, pavarësisht nëse është një vakum apo një lëndë e ngurtë. Në një PCB, fluksi përhapet gjithmonë në linjën e transmetimit. Nëse rruga e rrjedhës së kundërt rf është paralele me rrugën përkatëse të sinjalit, fluksi në rrugën e rrjedhës së kundërt është në drejtim të kundërt me atë në rrugën e sinjalit, atëherë ato mbivendosen njëra mbi tjetrën dhe merret efekti i anulimit të fluksit.

Thelbi i anulimit të fluksit është kontrolli i rrugës së kthimit të sinjalit, siç tregohet në diagramin e mëposhtëm:

Si të përdorni rregullin e dorës së djathtë për të shpjeguar efektin e anulimit të fluksit magnetik kur shtresa e sinjalit është ngjitur me shtresën shpjegohet si më poshtë:

ipcb

(1) Kur një rrymë rrjedh nëpër tel, një fushë magnetike do të gjenerohet rreth telit, dhe drejtimi i fushës magnetike përcaktohet nga rregulli i dorës së djathtë.

(2) kur janë dy afër njëri -tjetrit dhe paralel me telin, siç tregohet në figurën më poshtë, njëri nga përçuesit e energjisë elektrike që shkarkohet, tjetri një përcjellës i energjisë elektrike që rrjedh, nëse rryma elektrike rrjedh përmes teli është aktual dhe sinjali i tij aktual i kthimit, atëherë dy drejtimet e kundërta të rrymës janë të barabarta, kështu që fusha e tyre magnetike janë të barabarta, por drejtimi është i kundërt,Kështu ata anulojnë njëri -tjetrin.

Shembull i projektimit të bordit me gjashtë shtresa

1. Për pllakat me gjashtë shtresa, skema 3 preferohet;

analiza:

(1) Meqenëse shtresa e sinjalit është ngjitur me rrafshin referues të reflow, dhe S1, S2 dhe S3 janë ngjitur me rrafshin tokësor, arrihet efekti më i mirë i anulimit të fluksit magnetik. Prandaj, S2 është shtresa e preferuar e drejtimit, e ndjekur nga S3 dhe S1.

(2) Aeroplani i fuqisë është ngjitur me aeroplanin GND, distanca midis aeroplanëve është shumë e vogël, dhe ka efektin më të mirë të anulimit të fluksit magnetik dhe rezistencën e rrafshit me fuqi të ulët.

(3) Furnizimi kryesor me energji elektrike dhe pëlhura përkatëse e dyshemesë janë të vendosura në shtresën 4 dhe 5. Kur vendoset trashësia e shtresës, hapësira midis S2-P duhet të rritet dhe hapësira midis P-G2 duhet të zvogëlohet (hapësira midis shtresës G1-S2 duhet të zvogëlohet në mënyrë korresponduese), në mënyrë që të zvogëlohet rezistenca e rrafshit të fuqisë dhe ndikimi i furnizimit me energji në S2.

2. Kur kostoja është e lartë, skema 1 mund të miratohet;

analiza:

(1) Për shkak se shtresa e sinjalit është ngjitur me planin referues të refluksit dhe S1 dhe S2 janë ngjitur me rrafshin e tokës, kjo strukturë ka efektin më të mirë të anulimit të fluksit magnetik;

(2) Për shkak të efektit të dobët të anulimit të fluksit magnetik dhe rezistencës së fuqisë së lartë të avionit nga aeroplani i fuqisë në planin GND përmes S3 dhe S2;

(3) Shtresa e preferuar e instalimeve elektrike S1 dhe S2, e ndjekur nga S3 dhe S4.

3. Për pllakat me gjashtë shtresa, opsioni 4

analiza:

Skema 4 është më e përshtatshme se Skema 3 për kërkesat e sinjalit lokal, të vogël, të cilat mund të sigurojnë një shtresë të shkëlqyer instalimesh S2.

4. Efekti më i keq EMC, Skema,analiza:

Në këtë strukturë, S1 dhe S2 janë ngjitur, S3 dhe S4 janë ngjitur, dhe S3 dhe S4 nuk janë ngjitur me rrafshin e tokës, kështu që efekti i anulimit të fluksit magnetik është i dobët.

Cgjithëpërfshirje

Parimet specifike të dizajnimit të shtresës PCB:

(1) Ka një rrafsh të plotë tokësor (mburojë) nën sipërfaqen përbërëse dhe sipërfaqen e saldimit;

(2) Mundohuni të shmangni ngjitjen e drejtpërdrejtë të dy shtresave të sinjalit;

(3) Të gjitha shtresat e sinjalit janë ngjitur me rrafshin tokësor për aq sa është e mundur;

(4) Shtresa e telave me frekuencë të lartë, shpejtësi të lartë, orë dhe sinjale të tjera kryesore duhet të kenë një plan tokësor ngjitur.