- 11
- Oct
PCB యొక్క EMC ప్రభావాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి PCB పొరను ఎలా డిజైన్ చేయాలి?
యొక్క EMC రూపకల్పనలో PCB, మొదటి ఆందోళన లేయర్ సెట్టింగ్; బోర్డు పొరలు విద్యుత్ సరఫరా, గ్రౌండ్ లేయర్ మరియు సిగ్నల్ లేయర్తో కూడి ఉంటాయి. ఉత్పత్తుల EMC రూపకల్పనలో, భాగాల ఎంపిక మరియు సర్క్యూట్ డిజైన్తో పాటు, మంచి PCB డిజైన్ కూడా చాలా ముఖ్యమైన అంశం.
పిసిబి యొక్క ఇఎంసి డిజైన్కు కీలకమైనది బ్యాక్ఫ్లో ప్రాంతాన్ని తగ్గించడం మరియు బ్యాక్ఫ్లో మార్గాన్ని మేము డిజైన్ చేసిన దిశలో ప్రవహించడం. లేయర్ డిజైన్ PCB కి ఆధారం, PCB యొక్క EMC ప్రభావాన్ని సరైనదిగా చేయడానికి PCB లేయర్ డిజైన్ యొక్క మంచి పనిని ఎలా చేయాలి?
PCB పొర యొక్క డిజైన్ ఆలోచనలు:
PCB లామినేటెడ్ EMC ప్లానింగ్ మరియు డిజైన్ యొక్క ప్రధాన విషయం ఏమిటంటే, సిగ్నల్ బ్యాక్ఫ్లో మార్గాన్ని బోర్డు మిర్రర్ లేయర్ నుండి తగ్గించడానికి సిగ్నల్ బ్యాక్ఫ్లో మార్గాన్ని ప్లాన్ చేయడం, తద్వారా అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని తొలగించడం లేదా తగ్గించడం.
1. బోర్డ్ మిర్రరింగ్ లేయర్
అద్దం పొర అనేది పిసిబి లోపల సిగ్నల్ పొర ప్రక్కనే ఉన్న రాగి పూత విమానం పొర (విద్యుత్ సరఫరా పొర, గ్రౌండింగ్ పొర) యొక్క పూర్తి పొర. ప్రధాన విధులు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:
(1) బ్యాక్ఫ్లో శబ్దాన్ని తగ్గించండి: అద్దం పొర సిగ్నల్ లేయర్ బ్యాక్ఫ్లో కోసం తక్కువ ఇంపెడెన్స్ మార్గాన్ని అందిస్తుంది, ముఖ్యంగా విద్యుత్ పంపిణీ వ్యవస్థలో పెద్ద కరెంట్ ప్రవాహం ఉన్నప్పుడు, అద్దం పొర పాత్ర మరింత స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది.
(2) EMI తగ్గింపు: అద్దం పొర ఉనికి సిగ్నల్ మరియు రిఫ్లక్స్ ద్వారా ఏర్పడిన క్లోజ్డ్ లూప్ యొక్క ప్రాంతాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు EMI ని తగ్గిస్తుంది;
(3) క్రాస్స్టాక్ను తగ్గించండి: హై-స్పీడ్ డిజిటల్ సర్క్యూట్లోని సిగ్నల్ లైన్ల మధ్య క్రాస్స్టాక్ సమస్యను నియంత్రించడంలో సహాయపడండి, అద్దం పొర నుండి సిగ్నల్ లైన్ ఎత్తును మార్చండి, మీరు సిగ్నల్ లైన్ల మధ్య క్రాస్స్టాక్ను నియంత్రించవచ్చు, చిన్న ఎత్తు, చిన్నది క్రాస్స్టాక్;
(4) సిగ్నల్ రిఫ్లెక్షన్ నిరోధించడానికి ఇంపెడెన్స్ కంట్రోల్.
అద్దం పొర ఎంపిక
(1) విద్యుత్ సరఫరా మరియు గ్రౌండ్ ప్లేన్ రెఫరెన్స్ ప్లేన్గా ఉపయోగించవచ్చు మరియు అంతర్గత వైరింగ్పై ఒక నిర్దిష్ట కవచ ప్రభావం ఉంటుంది;
(2) సాపేక్షంగా చెప్పాలంటే, పవర్ ప్లేన్ అధిక లక్షణ నిరోధకతను కలిగి ఉంది మరియు రిఫరెన్స్ లెవల్తో పెద్ద సంభావ్య వ్యత్యాసం ఉంది మరియు పవర్ ప్లేన్లో అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ జోక్యం సాపేక్షంగా పెద్దది;
(3) కవచం కోణం నుండి, గ్రౌండ్ ప్లేన్ సాధారణంగా గ్రౌన్దేడ్ చేయబడుతుంది మరియు రిఫరెన్స్ లెవల్ యొక్క రిఫరెన్స్ పాయింట్గా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు దాని రక్షణ ప్రభావం పవర్ ప్లేన్ కంటే చాలా మెరుగ్గా ఉంటుంది;
(4) రిఫరెన్స్ ప్లేన్ను ఎంచుకునేటప్పుడు, గ్రౌండ్ ప్లేన్కు ప్రాధాన్యత ఇవ్వాలి, మరియు పవర్ ప్లేన్ను రెండోసారి ఎంచుకోవాలి.
మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ రద్దు సూత్రం:
మాక్స్వెల్ సమీకరణాల ప్రకారం, ప్రత్యేక ఛార్జ్డ్ బాడీలు లేదా కరెంట్ల మధ్య అన్ని విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత చర్యలు వాటి మధ్య మధ్యస్థ ప్రాంతం ద్వారా వ్యాప్తి చెందుతాయి, అది వాక్యూమ్ లేదా ఘన పదార్థం అయినా. PCB లో, ఫ్లక్స్ ఎల్లప్పుడూ ప్రసార లైన్లో ప్రచారం చేయబడుతుంది. ఆర్ఎఫ్ బ్యాక్ఫ్లో మార్గం సంబంధిత సిగ్నల్ మార్గానికి సమాంతరంగా ఉంటే, బ్యాక్ఫ్లో మార్గంలో ఫ్లక్స్ సిగ్నల్ మార్గంలో వ్యతిరేక దిశలో ఉంటే, అప్పుడు అవి ఒకదానిపై ఒకటి సూపర్పోజ్ చేయబడతాయి మరియు ఫ్లక్స్ రద్దు ప్రభావం పొందబడుతుంది.
ఫ్లక్స్ రద్దు యొక్క సారాంశం కింది రేఖాచిత్రంలో చూపిన విధంగా సిగ్నల్ బ్యాక్ఫ్లో మార్గం నియంత్రణ:
సిగ్నల్ పొర స్ట్రాటమ్ ప్రక్కనే ఉన్నప్పుడు మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ రద్దు ప్రభావాన్ని వివరించడానికి కుడి చేతి నియమాన్ని ఎలా ఉపయోగించాలి అనేది క్రింది విధంగా వివరించబడింది:
(1) వైర్ ద్వారా కరెంట్ ప్రవహించినప్పుడు, వైర్ చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రం ఉత్పత్తి అవుతుంది మరియు అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క దిశ కుడి చేతి నియమం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.
(2) ఒకదానికొకటి దగ్గరగా మరియు వైర్కి సమాంతరంగా ఉన్నప్పుడు, దిగువ చిత్రంలో చూపిన విధంగా, విద్యుత్ కండక్టర్లలో ఒకటి బయటకు పోవడానికి, మరొకటి విద్యుత్ కండక్టర్ ప్రవహించడానికి, విద్యుత్ ప్రవాహం ప్రవహిస్తే వైర్ కరెంట్ మరియు దాని రిటర్న్ కరెంట్ సిగ్నల్, అప్పుడు కరెంట్ యొక్క రెండు వ్యతిరేక దిశ సమానంగా ఉంటుంది, కాబట్టి వాటి అయస్కాంత క్షేత్రం సమానంగా ఉంటుంది, కానీ దిశ సరసన ఉంటుంది,కాబట్టి వారు ఒకరినొకరు రద్దు చేసుకున్నారు.
ఆరు లేయర్ బోర్డ్ డిజైన్ ఉదాహరణ
1. ఆరు పొరల పలకల కోసం, పథకం 3 ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడుతుంది;
విశ్లేషణ:
(1) సిగ్నల్ పొర రిఫ్లో రిఫరెన్స్ ప్లేన్కు ప్రక్కనే ఉన్నందున, మరియు S1, S2 మరియు S3 గ్రౌండ్ ప్లేన్కి ప్రక్కనే ఉన్నందున, ఉత్తమ మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ రద్దు ప్రభావం సాధించబడుతుంది. అందువల్ల, S2 ప్రాధాన్య రౌటింగ్ లేయర్, తరువాత S3 మరియు S1.
(2) పవర్ విమానం GND విమానం ప్రక్కనే ఉంది, విమానాల మధ్య దూరం చాలా చిన్నది, మరియు ఇది ఉత్తమ మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ రద్దు ప్రభావం మరియు తక్కువ పవర్ ప్లేన్ ఇంపెడెన్స్ కలిగి ఉంటుంది.
(3) ప్రధాన విద్యుత్ సరఫరా మరియు దాని సంబంధిత ఫ్లోర్ వస్త్రం పొర 4 మరియు 5. వద్ద ఉన్నాయి, పొర మందం సెట్ చేయబడినప్పుడు, S2-P మధ్య అంతరం పెంచాలి మరియు P-G2 మధ్య అంతరం తగ్గించాలి (పొర మధ్య అంతరం) G1-S2 తదనుగుణంగా తగ్గించబడాలి), తద్వారా పవర్ ప్లేన్ యొక్క ఇంపెడెన్స్ మరియు S2 పై విద్యుత్ సరఫరా ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి.
2. ఖర్చు ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, స్కీమ్ 1 ని స్వీకరించవచ్చు;
విశ్లేషణ:
(1) సిగ్నల్ పొర రిఫ్లో రిఫరెన్స్ ప్లేన్కు ప్రక్కనే మరియు S1 మరియు S2 గ్రౌండ్ ప్లేన్కి ప్రక్కనే ఉన్నందున, ఈ స్ట్రక్చర్ ఉత్తమ మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ రద్దు ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది;
(2) S3 మరియు S2 ద్వారా పవర్ ప్లేన్ నుండి GND ప్లేన్ వరకు పేలవమైన మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ రద్దు ప్రభావం మరియు అధిక పవర్ ప్లేన్ ఇంపెడెన్స్ కారణంగా;
(3) ఇష్టపడే వైరింగ్ లేయర్ S1 మరియు S2, తరువాత S3 మరియు S4.
3. ఆరు పొరల పలకల కోసం, ఎంపిక 4
విశ్లేషణ:
స్కీమ్ 4 స్థానిక, చిన్న సంఖ్యలో సిగ్నల్ అవసరాల కోసం స్కీమ్ 3 కంటే చాలా అనుకూలంగా ఉంటుంది, ఇది అద్భుతమైన వైరింగ్ లేయర్ S2 ని అందిస్తుంది.
4. చెత్త EMC ప్రభావం, పథకం,విశ్లేషణ:
ఈ నిర్మాణంలో, S1 మరియు S2 ప్రక్కనే ఉన్నాయి, S3 మరియు S4 ప్రక్కనే ఉన్నాయి, మరియు S3 మరియు S4 గ్రౌండ్ ప్లేన్కు ప్రక్కనే లేవు, కాబట్టి మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ రద్దు ప్రభావం తక్కువగా ఉంది.
Cముగింపు
PCB లేయర్ డిజైన్ యొక్క నిర్దిష్ట సూత్రాలు:
(1) భాగం ఉపరితలం మరియు వెల్డింగ్ ఉపరితలం క్రింద పూర్తి గ్రౌండ్ ప్లేన్ (డాలు) ఉంది;
(2) రెండు సిగ్నల్ పొరల ప్రత్యక్ష ప్రక్కనే నివారించడానికి ప్రయత్నించండి;
(3) అన్ని సిగ్నల్ పొరలు సాధ్యమైనంతవరకు గ్రౌండ్ ప్లేన్కు ప్రక్కనే ఉంటాయి;
(4) అధిక పౌన frequencyపున్యం, అధిక వేగం, గడియారం మరియు ఇతర కీలక సంకేతాల వైరింగ్ పొర ప్రక్కనే ఉన్న గ్రౌండ్ ప్లేన్ కలిగి ఉండాలి.