Конструкція ЕМС в Друкованої плати має бути частиною всеосяжного дизайну будь-якого електронного пристрою та системи, і це набагато рентабельніше, ніж інші методи, які намагаються змусити продукт досягти ЕМС. Ключовою технологією проектування електромагнітної сумісності є дослідження джерел електромагнітних перешкод. Контроль електромагнітного випромінювання від джерел електромагнітних перешкод є постійним рішенням. Для контролю випромінювання джерел перешкод, крім зниження рівня електромагнітного шуму, що створюється механізмом джерел електромагнітних перешкод, необхідно широко використовувати технології екранування (у тому числі ізоляції), фільтрації та заземлення.

Основні методи проектування ЕМС включають методи електромагнітного екранування, методи фільтрації ланцюгів, а особливу увагу слід приділити конструкції заземлення перекриття заземлюючих елементів.

По-перше, піраміда дизайну ЕМС на платі друкованої плати
На малюнку 9-4 показаний рекомендований метод для найкращого проектування пристроїв і систем ЕМС. Це пірамідний графік.

Перш за все, основою хорошого проектування ЕМС є застосування хороших принципів електричного та механічного проектування. Це включає міркування щодо надійності, наприклад відповідність проектним специфікаціям у межах прийнятних допусків, хороші методи складання та різні методи тестування, які розробляються.

Взагалі кажучи, пристрої, які керують сучасним електронним обладнанням, повинні бути встановлені на друкованій платі. Ці пристрої складаються з компонентів і схем, які мають потенційні джерела перешкод і чутливі до електромагнітної енергії. Таким чином, ЕМС проектування друкованої плати є наступним найважливішим питанням у проектуванні ЕМС. Розташування активних компонентів, маршрутизація друкованих ліній, відповідність імпедансу, проект заземлення та фільтрація схеми – все це слід враховувати під час проектування ЕМС. Деякі компоненти друкованої плати також мають бути екрановані.

По-третє, внутрішні кабелі зазвичай використовуються для підключення друкованих плат або інших внутрішніх компонентів. Тому дизайн внутрішнього кабелю ЕМС, включаючи метод прокладки та екранування, дуже важливий для загальної ЕМС будь-якого пристрою.

Як виконати проектування ЕМС на платі друкованої плати?

Після завершення проектування ЕМС друкованої плати та внутрішнього кабелю особливу увагу слід приділити конструкції екранування шасі та методам обробки всіх зазорів, перфорацій та наскрізних отворів кабелю.

Нарешті, слід також зосередитися на вхідному та вихідному джерелі живлення та інших питаннях фільтрації кабелю.

2. Електромагнітне екранування
В екрануванні в основному використовуються різні провідні матеріали, виготовлені в різні оболонки та з’єднані із землею, щоб відрізати шлях поширення електромагнітного шуму, утворений електростатичним зв’язком, індуктивним зв’язком або змінним електромагнітним полем зв’язку через простір. Ізоляція в основному використовує реле, ізоляційні трансформатори або фотоелектричні ізолятори та інші пристрої для відсікання шляху поширення електромагнітного шуму у вигляді провідності, які характеризуються розділенням системи заземлення двох частин ланцюга та відсіканням можливості з’єднання через імпеданс.

Ефективність екрануючого корпусу представлена ​​ефективністю екранування (SE) (як показано на малюнку 9-5). Ефективність екранування визначається як:

Як виконати проектування ЕМС на платі друкованої плати?

Зв’язок між ефективністю електромагнітного екранування та ослабленням напруженості поля наведено в таблиці 9-1.

Як виконати проектування ЕМС на платі друкованої плати?

Чим вища ефективність екранування, тим складніше для кожного збільшення на 20 дБ. У випадку цивільного обладнання, як правило, потрібна ефективність екранування приблизно 40 дБ, тоді як у випадку військового обладнання, як правило, потрібна ефективність екранування понад 60 дБ.

В якості екрануючих матеріалів можна використовувати матеріали з високою електропровідністю і магнітною проникністю. Зазвичай використовувані захисні матеріали – це сталева пластина, алюмінієва пластина, алюмінієва фольга, мідна пластина, мідна фольга тощо. У зв’язку з більш жорсткими вимогами щодо електромагнітної сумісності цивільної продукції, все більше виробників використовують метод нанесення нікелю або міді на пластиковий корпус для досягнення екранування.

Дизайн друкованої плати, будь ласка, звертайтеся за номером 020-89811835

По-третє, фільтрація
Фільтрація – це метод обробки електромагнітного шуму в частотній області, що забезпечує низький імпедансний шлях для електромагнітного шуму для досягнення мети придушення електромагнітних перешкод. Відріжте шлях, по якому перешкода поширюється вздовж сигнальної лінії або лінії електропередачі, і екранування разом створить ідеальний захист від перешкод. Наприклад, фільтр джерела живлення має високий опір до частоти живлення 50 Гц, але має низький опір для спектру електромагнітного шуму.

Відповідно до різних об’єктів фільтрації фільтр поділяється на фільтр живлення змінного струму, фільтр лінії передачі сигналу та фільтр розв’язки. За діапазоном частот фільтра фільтр можна розділити на чотири типи фільтрів: низькочастотний, високочастотний, смуговий і смуговий.

Як виконати проектування ЕМС на платі друкованої плати?

По-четверте, блок живлення, технологія заземлення
Незалежно від того, чи це обладнання інформаційних технологій, радіоелектроніка та електротехніка, воно повинно живитися від джерела живлення. Блок живлення поділяється на зовнішній та внутрішній. Блок живлення є типовим і серйозним джерелом електромагнітних перешкод. Як-от вплив електромережі, пікова напруга може досягати кіловольт або більше, що спричинить руйнівні пошкодження обладнання або системи. Крім того, мережева лінія електропередачі є способом проникнення в обладнання різноманітних сигналів перешкод. Тому система електроживлення, особливо ЕМС-проект імпульсного джерела живлення, є важливою частиною проектування на рівні компонентів. Заходи різноманітні, наприклад, кабель живлення відтягується безпосередньо від головних воріт електромережі, змінний струм, що підводиться від електромережі, стабілізується, фільтрація низьких частот, ізоляція між обмотками силового трансформатора, екранування, придушення перенапруг, а також захист від перенапруги і струму.

Заземлення включає заземлення, сигнальне заземлення тощо. Конструкція корпусу заземлення, розташування проводу заземлення та опір заземлювального проводу на різних частотах пов’язані не тільки з електричною безпекою виробу чи системи, але й з електромагнітною сумісністю та технологією її вимірювання.

Хороше заземлення може захистити нормальну роботу обладнання або системи та особисту безпеку, а також усунути різні електромагнітні перешкоди та удари блискавки. Тому дизайн заземлення дуже важливий, але це також складна тема. Існує багато типів проводів заземлення, включаючи логічне заземлення, сигнальне заземлення, заземлення екрану та захисне заземлення. Методи заземлення також можна розділити на одноточкове заземлення, багатоточкове заземлення, змішане заземлення та плаваюче заземлення. Ідеальна поверхня заземлення повинна мати нульовий потенціал, і між точками заземлення немає різниці потенціалів. Але насправді будь-який «земляний» або заземлювальний провід має опір. Коли протікає струм, відбудеться падіння напруги, так що потенціал на проводі заземлення не дорівнює нулю, а між двома точками заземлення буде напруга заземлення. Коли ланцюг заземлений в кількох точках і є сигнальні з’єднання, це утворює напругу перешкод у контурі заземлення. Тому технологія заземлення дуже специфічна, наприклад, сигнальне заземлення та заземлення живлення повинні бути розділені, складні схеми використовують багатоточкове заземлення та спільне заземлення.