Paano mag-disenyo ng layer ng PCB upang ma-optimize ang EMC na epekto ng PCB?

Sa disenyo ng EMC ng PCB, ang unang pag-aalala ay ang setting ng layer; Ang mga layer ng board ay binubuo ng power supply, ground layer at signal layer. Sa disenyo ng mga produkto ng EMC, bukod sa pagpili ng mga bahagi at disenyo ng circuit, mahusay na disenyo ng PCB ay isang napakahalagang kadahilanan din.

Ang susi sa disenyo ng EMC ng PCB ay upang i-minimize ang backflow area at gawin ang daloy ng backflow path sa direksyon na aming dinisenyo. Ang disenyo ng layer ay ang batayan ng PCB, kung paano makagawa ng isang mahusay na trabaho ng disenyo ng layer ng PCB upang gawing pinakamainam ang epekto ng EMC ng PCB?

ipcb

Mga ideya sa disenyo ng layer ng PCB:

Ang core ng PCB laminated EMC pagpaplano at disenyo ay upang makatuwirang planuhin ang signal backflow path upang i-minimize ang backflow area ng signal mula sa board mirror layer, upang maalis o mabawasan ang magnetic flux.

1. layer ng mirroring board

Ang layer ng salamin ay isang kumpletong layer ng layer ng eroplano na pinahiran ng tanso (layer ng suplay ng kuryente, layer ng saligan) na katabi ng signal layer sa loob ng PCB. Ang mga pangunahing pag-andar ay ang mga sumusunod:

(1) Bawasan ang ingay ng backflow: ang mirror layer ay maaaring magbigay ng isang mababang impedance path para sa signal layer backflow, lalo na kapag mayroong isang malaking kasalukuyang daloy sa sistema ng pamamahagi ng kuryente, ang papel na ginagampanan ng mirror layer ay mas halata.

(2) EMI pagbabawas: ang pagkakaroon ng mirror layer binabawasan ang lugar ng closed loop na nabuo ng signal at reflux at binabawasan ang EMI;

(3) bawasan ang crosstalk: tulong upang makontrol ang problema sa crosstalk sa pagitan ng mga linya ng signal sa high-speed digital circuit, palitan ang taas ng linya ng signal mula sa mirror layer, maaari mong makontrol ang crosstalk sa pagitan ng mga linya ng signal, mas maliit ang taas, mas maliit ang crosstalk;

(4) Pagkontrol sa imppedance upang maiwasan ang pagsasalamin ng signal.

Pagpili ng layer ng salamin

(1) Parehong ang supply ng kuryente at ang eroplano sa lupa ay maaaring magamit bilang sanggunian na eroplano, at magkaroon ng isang tiyak na epekto ng panangga sa panloob na mga kable;

(2) Medyo nagsasalita, ang lakas ng eroplano ay may isang mataas na katangian impedance, at mayroong isang malaking potensyal na pagkakaiba sa antas ng sanggunian, at ang pagkagambala ng mataas na dalas sa eroplano ng kuryente ay medyo malaki;

(3) Mula sa pananaw ng kalasag, ang eroplano sa lupa ay pangkalahatang saligan at ginagamit bilang sangguniang punto ng antas ng sanggunian, at ang epekto ng panangga ay mas mahusay kaysa sa eroplano ng kuryente;

(4) Kapag pumipili ng sanggunian na eroplano, ang ground plane ay dapat na ginusto, at ang eroplano ng kuryente ay dapat mapili pangalawa.

Prinsipyo sa pagkansela ng magnetikong pagkilos ng bagay:

Ayon sa mga equation ni Maxwell, ang lahat ng pagkilos na de-koryente at magnetiko sa pagitan ng magkakahiwalay na mga sisingil na katawan o alon ay naipapadala sa pamamagitan ng panggitnang rehiyon sa pagitan nila, maging ito ay isang vacuum o solidong bagay. Sa isang PCB, ang pagkilos ng bagay ay palaging nagpapalaganap sa linya ng paghahatid. Kung ang landas ng backflow ng RF ay kahanay sa kaukulang signal path, ang pagkilos ng bagay sa backflow path ay nasa kabaligtaran na direksyon nito sa signal path, pagkatapos ay superimposed sila sa bawat isa, at nakuha ang epekto ng pagkansela ng pagkilos ng bagay.

Ang kakanyahan ng pagkansela ng pagkilos ng bagay ay ang kontrol ng signal backflow path, tulad ng ipinakita sa sumusunod na diagram:

Paano gamitin ang kanang panuntunan upang maipaliwanag ang epekto ng pagkansela ng magnetic flux kapag ang layer ng signal ay katabi ng stratum ay ipinaliwanag tulad ng sumusunod:

ipcb

(1) Kapag ang isang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng wire, ang isang magnetic field ay mabubuo sa paligid ng wire, at ang direksyon ng magnetic field ay natutukoy ng kanang kamay na panuntunan.

(2) kapag may dalawang malapit sa bawat isa at kahilera sa kawad, tulad ng ipinakita sa pigura sa ibaba, ang isa sa mga conductor ng kuryente upang maubos, ang isa ay isang konduktor ng kuryente na dumaloy, kung ang daloy ng kuryente ay dumadaloy sa ang wire ay kasalukuyang at ang pabalik na kasalukuyang signal, pagkatapos ang dalawang kabaligtaran na direksyon ng kasalukuyang ay pantay, kaya ang kanilang magnetic field ay pantay, ngunit ang direksyon ay kabaligtaran,Kaya’t kinansela nila ang bawat isa.

Halimbawa ng disenyo ng anim na layer board

1. Para sa mga plate na anim na layer, mas gusto ang scheme 3;

Pagsusuri:

(1) Tulad ng layer ng signal na katabi ng refow referral na eroplano, at ang S1, S2 at S3 ay katabi ng ground plane, nakakamit ang pinakamahusay na epekto ng pagkansela ng magnetic flux. Samakatuwid, ang S2 ay ang ginustong paglalagay ng layer, na sinusundan ng S3 at S1.

(2) Ang eroplano ng kuryente ay katabi ng eroplano ng GND, ang distansya sa pagitan ng mga eroplano ay napakaliit, at mayroon itong pinakamahusay na epekto sa pagkansela ng magnetic flux at mababang impedance ng eroplano ng kuryente.

(3) Ang pangunahing supply ng kuryente at ang kaukulang tela ng sahig ay matatagpuan sa layer 4 at 5. Kapag itinakda ang kapal ng layer, dapat dagdagan ang agwat sa pagitan ng S2-P at dapat mabawasan ang agwat sa pagitan ng P-G2 (ang agwat sa pagitan ng layer Ang G1-S2 ay dapat na naaayon sa pagbawas), upang mabawasan ang impedance ng eroplano ng kuryente at ang impluwensya ng supply ng kuryente sa S2.

2. Kapag mataas ang gastos, maaaring gamitin ang scheme 1;

Pagsusuri:

(1) Sapagkat ang layer ng signal ay katabi ng reflow referral na eroplano at ang S1 at S2 ay katabi ng ground plane, ang istrakturang ito ang may pinakamahusay na epekto sa pagkansela ng magnetic flux;

(2) Dahil sa mahinang epekto sa pagkansela ng magnetic flux at mataas na lakas na impedance ng eroplano mula sa eroplano ng kuryente sa eroplano ng GND sa pamamagitan ng S3 at S2;

(3) Ginustong layer ng mga kable na S1 at S2, na sinusundan ng S3 at S4.

3. Para sa mga plate na anim na layer, pagpipilian 4

Pagsusuri:

Ang Scheme 4 ay mas angkop kaysa sa Scheme 3 para sa lokal, maliit na bilang ng mga kinakailangan sa signal, na maaaring magbigay ng isang mahusay na layer ng mga kable na S2.

4. Pinakamasamang epekto ng EMC, Scheme,Pagsusuri:

Sa istrakturang ito, ang S1 at S2 ay katabi, ang S3 at S4 ay katabi, at ang S3 at S4 ay hindi katabi ng ground plane, kaya’t ang epekto ng pagkansela ng magnetic flux ay mahirap.

Cpagsasama

Mga tiyak na prinsipyo ng disenyo ng layer ng PCB:

(1) Mayroong isang kumpletong eroplano sa lupa (kalasag) sa ibaba ng bahagi ng ibabaw at ibabaw ng hinang;

(2) Subukang iwasan ang direktang katabi ng dalawang mga layer ng signal;

(3) Ang lahat ng mga layer ng signal ay katabi ng ground plane hanggang sa maaari;

(4) Ang mga layer ng kable ng mataas na dalas, mataas na bilis, orasan at iba pang mga pangunahing signal ay dapat magkaroon ng isang katabing eroplano sa lupa.