PCB kartında EMC tasarımı nasıl yapılır?

EMC tasarımı PCB board herhangi bir elektronik cihaz ve sistemin kapsamlı tasarımının bir parçası olmalıdır ve ürünü EMC’ye ulaştırmaya çalışan diğer yöntemlerden çok daha uygun maliyetlidir. Elektromanyetik uyumluluk tasarımının anahtar teknolojisi, elektromanyetik girişim kaynaklarının incelenmesidir. Elektromanyetik girişim kaynaklarından gelen elektromanyetik emisyonu kontrol etmek kalıcı bir çözümdür. Girişim kaynaklarının emisyonunu kontrol etmek için, elektromanyetik girişim kaynaklarının mekanizması tarafından üretilen elektromanyetik gürültü düzeyinin azaltılmasına ek olarak, ekranlama (izolasyon dahil), filtreleme ve topraklama teknolojilerinin yaygın olarak kullanılması gerekir.

ipcb

Ana EMC tasarım teknikleri, elektromanyetik ekranlama yöntemlerini, devre filtreleme tekniklerini içerir ve topraklama elemanı örtüşmesinin topraklama tasarımına özel dikkat gösterilmelidir.

Bir, PCB kartındaki EMC tasarım piramidi
Şekil 9-4, cihazların ve sistemlerin en iyi EMC tasarımı için önerilen yöntemi gösterir. Bu bir piramidal grafiktir.

Her şeyden önce, iyi EMC tasarımının temeli, iyi elektrik ve mekanik tasarım ilkelerinin uygulanmasıdır. Bu, kabul edilebilir toleranslar dahilinde tasarım spesifikasyonlarının karşılanması, iyi montaj yöntemleri ve geliştirilmekte olan çeşitli test teknikleri gibi güvenilirlik hususlarını içerir.

Genel olarak konuşursak, günümüzün elektronik ekipmanlarını çalıştıran cihazlar PCB üzerine monte edilmelidir. Bu cihazlar, potansiyel parazit kaynaklarına sahip ve elektromanyetik enerjiye duyarlı bileşenlerden ve devrelerden oluşur. Bu nedenle, PCB’nin EMC tasarımı, EMC tasarımında bir sonraki en önemli konudur. Aktif bileşenlerin konumu, basılı hatların yönlendirilmesi, empedansın eşleşmesi, topraklama tasarımı ve devrenin filtrelenmesi, EMC tasarımı sırasında dikkate alınmalıdır. Bazı PCB bileşenlerinin de ekranlanması gerekir.

Üçüncüsü, dahili kablolar genellikle PCB’leri veya diğer dahili alt bileşenleri bağlamak için kullanılır. Bu nedenle, yönlendirme yöntemi ve ekranlama dahil olmak üzere dahili kablonun EMC tasarımı, herhangi bir cihazın genel EMC’si için çok önemlidir.

PCB kartında EMC tasarımı nasıl yapılır?

PCB’nin EMC tasarımı ve dahili kablo tasarımı tamamlandıktan sonra, kasanın ekranlama tasarımına ve tüm boşlukların, deliklerin ve kablo geçiş deliklerinin işleme yöntemlerine özel dikkat gösterilmelidir.

Son olarak, giriş ve çıkış güç kaynağı ve diğer kablo filtreleme konularına da odaklanılmalıdır.

2. Elektromanyetik koruma
Ekranlama, elektrostatik bağlantı, endüktif bağlantı veya uzayda alternatif elektromanyetik alan bağlantısı tarafından oluşturulan elektromanyetik gürültü yayılım yolunu kesmek için çeşitli kabuklarda üretilen ve toprağa bağlı çeşitli iletken malzemeler kullanır. İzolasyon esas olarak röleler, izolasyon transformatörleri veya fotoelektrik İzolatörler ve iletim şeklinde elektromanyetik gürültünün yayılma yolunu kesmek için diğer cihazları kullanır, devrenin iki parçasının toprak sistemini ayırarak ve bağlantı olasılığını keserek karakterize edilir. iç direnç.

Koruyucu gövdenin etkinliği, koruma etkinliği (SE) ile temsil edilir (Şekil 9-5’te gösterildiği gibi). Ekranlama etkinliği şu şekilde tanımlanır:

PCB kartında EMC tasarımı nasıl yapılır?

Elektromanyetik ekranlama etkinliği ile alan gücü zayıflaması arasındaki ilişki Tablo 9-1’de listelenmiştir.

PCB kartında EMC tasarımı nasıl yapılır?

Ekranlama etkinliği ne kadar yüksek olursa, her 20 dB artış için o kadar zor olur. Sivil teçhizat durumu genellikle sadece yaklaşık 40 dB’lik bir koruma etkinliğine ihtiyaç duyarken, askeri teçhizat durumu genellikle 60 dB’den fazla bir koruma etkinliği gerektirir.

Koruyucu malzeme olarak elektriksel iletkenliği ve manyetik geçirgenliği yüksek malzemeler kullanılabilir. Yaygın olarak kullanılan koruyucu malzemeler çelik levha, alüminyum levha, alüminyum folyo, bakır levha, bakır folyo vb. Sivil ürünler için daha sıkı elektromanyetik uyumluluk gereksinimleri ile, giderek daha fazla üretici, koruyucu elde etmek için plastik kasa üzerine nikel veya bakır kaplama yöntemini benimsemiştir.

PCB tasarımı, lütfen 020-89811835 ile iletişime geçin.

Üç, filtreleme
Filtreleme, elektromanyetik paraziti bastırma amacına ulaşmak için elektromanyetik gürültü için düşük empedans yolu sağlayan, frekans alanındaki elektromanyetik gürültüyü işlemek için bir tekniktir. Sinyal hattı veya güç hattı boyunca parazitin yayıldığı yolu kesin ve ekranlama birlikte mükemmel bir parazit koruması oluşturur. Örneğin, güç kaynağı filtresi, 50 Hz’lik güç frekansına yüksek bir empedans sunar, ancak elektromanyetik gürültü spektrumuna düşük bir empedans sunar.

Farklı filtreleme nesnelerine göre, filtre AC güç filtresine, sinyal iletim hattı filtresine ve ayrıştırma filtresine ayrılmıştır. Filtrenin frekans bandına göre, filtre dört tip filtreye ayrılabilir: alçak geçiren, yüksek geçiren, bant geçiren ve bant durduran.

PCB kartında EMC tasarımı nasıl yapılır?

Dört, güç kaynağı, topraklama teknolojisi
Bilgi teknolojisi ekipmanı, radyo elektroniği ve elektrikli ürünler olsun, bir güç kaynağı ile güçlendirilmelidir. Güç kaynağı, harici bir güç kaynağına ve bir dahili güç kaynağına bölünmüştür. Güç kaynağı, tipik ve ciddi bir elektromanyetik parazit kaynağıdır. Elektrik şebekesinin etkisi gibi, tepe voltajı kilovolt veya daha fazla olabilir ve bu da ekipman veya sistemde yıkıcı hasara neden olur. Ayrıca, ana güç hattı, çeşitli parazit sinyallerinin ekipmanı istila etmesinin bir yoludur. Bu nedenle, güç kaynağı sistemi, özellikle anahtarlamalı güç kaynağının EMC tasarımı, bileşen düzeyinde tasarımın önemli bir parçasıdır. Güç kaynağı kablosunun doğrudan güç şebekesinin ana kapısından çekilmesi, güç şebekesinden çekilen AC’nin stabilize edilmesi, düşük geçişli filtreleme, güç trafosu sargıları arasında izolasyon, ekranlama, aşırı gerilim bastırma gibi önlemler çeşitlidir. ve aşırı gerilim ve aşırı akım koruması.

Topraklama, topraklama, sinyal topraklama vb. içerir. Topraklama gövdesinin tasarımı, topraklama kablosunun yerleşimi ve topraklama kablosunun çeşitli frekanslardaki empedansı sadece ürün veya sistemin elektriksel güvenliği ile değil, aynı zamanda elektromanyetik uyumluluk ve ölçüm teknolojisi ile de ilgilidir.

İyi topraklama, ekipmanın veya sistemin normal çalışmasını ve kişisel güvenliği koruyabilir ve çeşitli elektromanyetik parazitleri ve yıldırım çarpmalarını ortadan kaldırabilir. Bu nedenle topraklama tasarımı çok önemli ama aynı zamanda zor bir konu. Mantık topraklama, sinyal topraklama, ekran topraklama ve koruyucu topraklama dahil olmak üzere birçok topraklama kablosu türü vardır. Topraklama yöntemleri ayrıca tek noktalı topraklama, çok noktalı topraklama, karışık topraklama ve yüzer topraklama olarak ayrılabilir. İdeal topraklama yüzeyi sıfır potansiyelde olmalıdır ve topraklama noktaları arasında potansiyel farkı yoktur. Ama aslında, herhangi bir “toprak” veya topraklama kablosunun direnci vardır. Bir akım geçtiğinde, topraklama kablosundaki potansiyel sıfır olmayacak şekilde bir voltaj düşüşü meydana gelecek ve iki topraklama noktası arasında bir toprak voltajı olacaktır. Devre birden fazla noktada topraklandığında ve sinyal bağlantıları olduğunda, bir toprak döngüsü parazit voltajı oluşturacaktır. Bu nedenle, topraklama teknolojisi çok özeldir, örneğin sinyal topraklaması ve güç topraklaması ayrılmalıdır, karmaşık devreler çok noktalı topraklama ve ortak topraklama kullanır.