Jinsi ya kubuni athari bora ya EMC ya PCB?

Katika muundo wa Tthe EMC ya PCB, wasiwasi wa kwanza ni kuweka safu; Tabaka za bodi zinajumuisha usambazaji wa umeme, safu ya ardhi na safu ya ishara. Katika muundo wa bidhaa za EMC, kando na uteuzi wa vifaa na muundo wa mzunguko, muundo mzuri wa PCB pia ni jambo muhimu sana.

ipcb

The key to the EMC design of PCB is to minimize the backflow area and make the backflow path flow in the direction we designed. Ubunifu wa safu ni msingi wa PCB, jinsi ya kufanya kazi nzuri ya muundo wa safu ya PCB ili kufanya athari ya EMC ya PCB iwe sawa?

I. Mawazo ya kubuni ya safu ya PCB

The core of PCB laminated EMC planning and design is to reasonably plan signal backflow path to minimize the backflow area of signal from the board mirror layer, so as to eliminate or minimize magnetic flux.

Safu ya mirroring ya bodi moja

Safu ya kioo ni safu kamili ya safu ya ndege iliyofunikwa na shaba (safu ya usambazaji wa umeme, safu ya kutuliza) iliyo karibu na safu ya ishara ndani ya PCB. Kazi kuu ni kama ifuatavyo:

(1) Punguza kelele ya kurudi nyuma: safu ya kioo inaweza kutoa njia ya chini ya kukataza kwa kurudi kwa safu ya ishara, haswa wakati kuna mtiririko mkubwa wa sasa katika mfumo wa usambazaji wa nguvu, jukumu la safu ya kioo ni dhahiri zaidi.

(2) Kupunguza EMI: uwepo wa safu ya kioo hupunguza eneo la kitanzi kilichofungwa iliyoundwa na ishara na reflux na hupunguza EMI;

(3) punguza msalaba: kusaidia kudhibiti shida ya msalaba kati ya mistari ya ishara katika mzunguko wa dijiti wa kasi, badilisha urefu wa laini ya ishara kutoka safu ya kioo, unaweza kudhibiti msalaba kati ya mistari ya ishara, ndogo urefu, ndogo msalaba;

(4) Udhibiti wa kuzuia kuzuia kutafakari ishara.

Uteuzi wa safu ya kioo

(1) Usambazaji wa umeme na ndege ya ardhini inaweza kutumika kama ndege ya kumbukumbu, na kuwa na athari fulani ya kukinga waya wa ndani;

(2) Relatively speaking, the power plane has a high characteristic impedance, and there is a large potential difference with the reference level, and the high-frequency interference on the power plane is relatively large;

(3) Kwa mtazamo wa kukinga, ndege ya ardhini kwa ujumla imewekwa chini na hutumiwa kama sehemu ya kumbukumbu ya kiwango cha kumbukumbu, na athari yake ya kukinga ni bora zaidi kuliko ile ya ndege ya nguvu;

(4) Wakati wa kuchagua ndege ya kumbukumbu, ndege ya chini inapaswa kupendelewa, na ndege ya nguvu inapaswa kuchaguliwa ya pili

Two, magnetic flux cancellation principle

Kulingana na hesabu za Maxwell, hatua zote za umeme na sumaku kati ya miili iliyoshtakiwa au mikondo hupitishwa kupitia mkoa wa kati kati yao, iwe ni ombwe au jambo dhabiti. In a PCB, the flux is always propagated in the transmission line. If the rf backflow path is parallel to the corresponding signal path, the flux on the backflow path is in the opposite direction to that on the signal path, then they are superimposed on each other, and the effect of flux cancellation is obtained.

Hali ya kufuta magnetic flux

Kiini cha kughairi flux ni udhibiti wa njia ya kurudi kwa ishara, kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro ufuatao:

Kanuni ya mkono wa kulia inaelezea athari ya kufuta magnetic flux

How to use the right hand rule to explain the magnetic flux cancellation effect when the signal layer is adjacent to the stratum is explained as follows:

(1) Wakati wa sasa unapita kupitia waya, uwanja wa sumaku utazalishwa karibu na waya, na mwelekeo wa uwanja wa sumaku umedhamiriwa na sheria ya mkono wa kulia.

(2) wakati kuna mbili karibu na kila mmoja na sambamba na waya, kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu hapa chini, mmoja wa makondakta wa umeme kutolea nje, mwingine kondakta wa umeme kutiririka, ikiwa mkondo wa umeme unapita waya ni ya sasa na ishara yake ya kurudi sasa, basi mwelekeo mbili tofauti wa sasa ni sawa, kwa hivyo uwanja wao wa sumaku ni sawa, lakini mwelekeo ni kinyume,Kwa hivyo wanaghairiana.

Mifano tano, sita za kubuni bodi

Kwa tabaka sita, mpango wa 3 unapendelea

Uchambuzi:

(1) Kwa kuwa safu ya ishara iko karibu na ndege ya marejeleo, na S1, S2 na S3 ziko karibu na ndege ya ardhini, athari bora zaidi ya kufuta flux inafanikiwa. Kwa hivyo, S2 ndio safu inayopendelea ya ufuatiliaji, ikifuatiwa na S3 na S1.

(2) Ndege ya nguvu iko karibu na ndege ya GND, umbali kati ya ndege ni ndogo sana, na ina athari bora zaidi ya kufuta utaftaji na impedance ya ndege ya nguvu ndogo.

(3) Usambazaji kuu wa umeme na nguo yake ya sakafu inayofanana iko kwenye safu ya 4 na 5. Wakati unene wa safu umewekwa, nafasi kati ya S2-P inapaswa kuongezeka na nafasi kati ya P-G2 inapaswa kupunguzwa (nafasi kati ya safu G1-S2 inapaswa kupunguzwa sawa), ili kupunguza impedance ya ndege ya nguvu na ushawishi wa usambazaji wa umeme kwenye S2.

Kwa tabaka sita, chaguo 4

Uchambuzi:

Mpango 4 unafaa zaidi kuliko Mpango wa 3 kwa mahitaji ya ishara ya ndani, ndogo, ambayo inaweza kutoa safu bora ya wiring S2.

Athari mbaya zaidi ya EMC, mpango 2

Uchambuzi: Katika muundo huu, S1 na S2 ziko karibu, S3 na S4 ziko karibu, na S3 na S4 haziko karibu na ndege ya ardhini, kwa hivyo athari ya kukomesha flux ya sumaku ni mbaya.

hitimisho

Specific principles of PCB layer design:

(1) There is a complete ground plane (shield) below the component surface and welding surface;

(2) Jaribu kuzuia karibu na safu mbili za ishara;

(3) Tabaka zote za ishara ziko karibu na ndege ya ardhini kadri inavyowezekana;

(4) Safu ya wiring ya masafa ya juu, kasi kubwa, saa na ishara zingine muhimu zinapaswa kuwa na ndege ya ardhini iliyo karibu.