Elektromagnetisk kompatibilitetsdesign för kretskort (PCB)

Kretskort (PCB) är stöd för kretskomponenter och komponenter i elektroniska produkter. Det ger den elektriska anslutningen mellan kretskomponenter och komponenter. Det är den mest grundläggande komponenten i olika elektroniska utrustningar, och dess prestanda är direkt relaterad till kvaliteten på elektronisk utrustning. Med utvecklingen av informationssamhället fungerar alla typer av elektroniska produkter ofta tillsammans, och störningen mellan dem är mer och mer allvarlig. Därför blir elektromagnetisk kompatibilitet nyckeln till normal drift av ett elektroniskt system. På samma sätt, med utvecklingen av elektrisk teknik, blir densiteten för PCB allt högre. Kvaliteten på PCB-design har ett stort inflytande på kretsens interferens- och interferensförmåga. Förutom valet av komponenter och kretskonstruktion är goda kretskortsledningar också en mycket viktig faktor för elektromagnetisk kompatibilitet för optimal prestanda för elektroniska kretsar.

ipcb

Eftersom kretskortet är en inneboende komponent i systemet medför inte förbättrad elektromagnetisk kompatibilitet i kretskortets ledningar ytterligare kostnader för slutprodukten. Men i kretskortsdesign uppmärksammar produktdesigners ofta bara för att förbättra tätheten, minska ockupationen av utrymme, enkel produktion eller strävan efter vacker, enhetlig layout, utan att ignorera effekten av kretslayout på elektromagnetisk kompatibilitet, så att en stor antal signaler som strålar in i utrymmet för att bilda trakasserier. En dålig PCB -ledning kan orsaka fler EMC -problem än den kan eliminera. I många fall löser inte ens problem med att lägga till filter och komponenter. Så småningom måste hela styrelsen kopplas om. Därför är det mest kostnadseffektiva sättet att börja utveckla goda PCB-kablar.

En sak att notera är att det inte finns några strikta regler för PCB -kablar och inga specifika regler som täcker alla PCB -kablar. De flesta PCB-ledningar begränsas av kretskortets storlek och antalet kopparklädda lager. Vissa ledningstekniker som kan tillämpas på en krets men inte på en annan beror på kabelingenjörens erfarenhet. Det finns dock några allmänna regler som kommer att diskuteras nedan.

För bra designkvalitet. PCB med låg kostnad bör följa följande allmänna principer:

2. Layout av komponenter på kretskort

Först och främst är det nödvändigt att tänka på att PCB -storleken är för stor. När PCB-storleken är för stor är den utskrivna linjen lång, impedansen ökar, brusfunktionen minskar och kostnaden ökar. För liten, värmeavledningen är inte bra och angränsande linjer är mottagliga för störningar. Efter att ha bestämt PCB -storleken. Leta sedan upp de speciella komponenterna. Slutligen, enligt kretsens funktionella enhet, läggs alla kretsens komponenter ut.

En digital krets i en elektronisk enhet. Analog krets- och effektkretskomponenters layout och ledningsegenskaper är olika, de producerar störningar och störningsdämpningsmetoder är olika. Även hög frekvens. På grund av den olika frekvensen är interferensen i lågfrekvenskretsen och metoden för att undertrycka störningar olika. Så i komponentlayout borde den digitala kretsen vara. Den analoga kretsen och strömförsörjningskretsen är placerade separat för att separera högfrekvenskretsen från lågfrekvenskretsen. Om det finns förhållanden bör de isoleras eller göras till ett kretskort separat. Dessutom bör layouten också ägna särskild uppmärksamhet åt starka. Svag signalenhetsdistribution och signalöverföringsriktning.

I tryckt kartonglayout hög hastighet. För logikskretsar med medelhastighet och låg hastighet bör komponenterna ordnas på det sätt som visas i figur 1-1.

Som med andra logiska kretsar bör komponenterna placeras så nära varandra som möjligt för att uppnå bättre brusdämpande effekt. Komponenternas placering på det UTSKRIVNA kretskortet bör ta full hänsyn till emi. En av principerna är att hålla avledningarna mellan komponenterna så korta som möjligt. När det gäller layout bör den analoga signaldelen, höghastighets digitala kretsdelen och bruskällans del (såsom relä, högströmbrytare etc.) separeras ordentligt för att minimera signalkopplingen mellan dem, som visas i figur 1 -②.

Klockgenerator. Kristalloscillator och CPU -klockingång är benägna att brus, att vara närmare varandra. Bullriga enheter. Lågströmskrets. Stora strömkretsar bör hållas borta från logikkretsar så långt som möjligt. Det är viktigt att göra ett separat kretskort om möjligt.

2.1 Följande principer ska iakttas vid fastställandet av specialkomponenternas placering: (1) Förkorta anslutningen mellan högfrekventa komponenter så långt som möjligt och försök att minska deras fördelningsparametrar och elektromagnetiska störningar mellan varandra. Lättstörda komponenter ska inte vara för nära varandra, och ingångs- och utgångskomponenter bör vara så långt bort som möjligt.

(2) Det kan finnas en stor potentialskillnad mellan vissa komponenter eller ledningar, så avståndet mellan dem bör ökas för att undvika oavsiktlig kortslutning orsakad av urladdning. Komponenter med hög spänning bör så långt som möjligt placeras på platser som inte är lättåtkomliga för hand under felsökning.

(3) Komponenter vars vikt överstiger 15 g. Den ska vara stagad och sedan svetsad. De är stora och tunga. Komponenterna med högt värmevärde bör inte installeras på kretskortet, utan på hela maskinens chassi, och problemet med värmeavledning bör övervägas. Värmeelement bör hållas borta från värmeelement.

(4) för potentiometer. Justerbar induktorspole. Variabel kondensator. Layouten på justerbara komponenter som mikrobrytare bör beakta hela maskinens strukturella krav. Om maskinjusteringen ska placeras på tryckt kartong ovanför lätt att justera platsen; Om maskinen justeras utanför bör dess position anpassas till positionen för justeringsknappen på chassipanelen.

(5) Den position som upptagits av positioneringshålet och fixeringsfästet för det tryckta kortet bör avsättas.

2.2 Layout av alla komponenter i kretsen enligt kretsens funktionella enheter ska följa följande principer:

(1) Ordna positionen för varje funktionell kretsenhet enligt kretsprocessen, så att layouten är bekväm för signalflödet och signalen håller samma riktning så långt som möjligt.

(2) Till kärnkomponenterna i varje funktionell krets som centrum, runt den för att utföra layouten. Komponenterna ska vara enhetliga. Och snyggt. Kompakt arrangemang på kretskort för att minimera och förkorta ledningar och anslutningar mellan komponenter. (3) För kretsar som arbetar vid höga frekvenser bör de fördelade parametrarna mellan komponenter beaktas. I allmänna kretsar bör komponenter placeras parallellt så mycket som möjligt. På detta sätt, inte bara vacker och lätt att installera svetsning, lätt att massproduktion.

(4) Komponenter som ligger vid kretskortets kant, i allmänhet inte mindre än 2 mm från kretskortets kant. Den bästa formen på ett kretskort är en rektangel. Förhållandet längd till bredd 3: 2 eller 4: 3. Kretskortets storlek är större än 200×150 mm. Hänsyn bör tas till kretskortets mekaniska styrka.

2.3 Allmänna layoutkrav för PCB -komponenter:

Kretselement och signalvägar måste läggas ut för att minimera kopplingen av oönskade signaler:

(1) Den låga elektroniska signalkanalen bör inte vara nära signalnivån på hög nivå och kraftledningen utan filtrering, inklusive kretsen som kan producera övergående process.

(2) Separera den låga analoga kretsen från den digitala kretsen för att undvika den analoga kretsen. Den digitala kretsen och den gemensamma slingan för strömförsörjningen ger gemensam impedanskoppling.

(3) hög. I. Låghastighets logikkretsar använder olika områden på kretskortet.

(4) Signalledningens längd bör minimeras när kretsen är anordnad

(5) Säkerställ mellan angränsande plattor. Mellan intilliggande lager av samma bräda. Ha inte alltför långa parallella signalkablar mellan intilliggande kablar i samma lager.

(6) Elektromagnetisk störning (EMI) -filter bör vara så nära EMI -källan som möjligt och placeras på samma kretskort.

(7) DC/DC -omvandlare. Kopplingselement och likriktare bör placeras så nära transformatorn som möjligt för att minimera längden på deras ledningar

(8) Placera spänningsregleringselementet och filterkondensatorn så nära likriktardioden som möjligt.

(9) Det tryckta kortet är uppdelat efter frekvens- och strömkopplingsegenskaper, och bruselementet och det icke-brusiga elementet bör vara längre bort.

(10) Den bullerkänsliga ledningen ska inte vara parallell med högströmmen och höghastighetsomkopplingsledningen.