У проекті ЕМС Росії Друкована плата, перша проблема – це налаштування шару; Шари плати складаються з джерела живлення, шару землі та шару сигналу. У проектуванні продуктів ЕМС, крім вибору компонентів та схеми, хороший дизайн друкованої плати також є дуже важливим фактором.

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. Дизайн шару є основою друкованої плати, як зробити хорошу роботу з дизайном шару друкованої плати, щоб зробити ЕМС ефект друкованої плати оптимальним?

I. Ідеї дизайну шару друкованої плати

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.

Дзеркальний шар з однієї дошки

Дзеркальний шар являє собою повний шар плоского шару з покриттям міді (шар живлення, шар заземлення), що прилягає до шару сигналу всередині друкованої плати. Основні функції:

(1) Зменшення шуму зворотного потоку: дзеркальний шар може забезпечити низький імпедансний шлях для зворотного потоку сигнального шару, особливо коли в системі розподілу електроенергії є великий потік струму, роль дзеркального шару більш очевидна.

(2) Зменшення ЕМП: наявність дзеркального шару зменшує площу замкнутого контуру, утвореного сигналом та зворотним холодильником, і зменшує ЕМП;

(3) зменшення перехресних перешкод: допомагайте контролювати проблему перехресних перешкод між сигнальними лініями у високошвидкісному цифровому ланцюзі, змінюйте висоту лінії сигналу від дзеркального шару, ви можете контролювати перехресні перешкоди між сигнальними лініями, чим менша висота, тим менше перехресні переговори;

(4) Контроль опору для запобігання відображенню сигналу.

Вибір шару дзеркала

(1) І блок живлення, і площина заземлення можуть використовуватися як опорна площина і мати певний захисний ефект на внутрішню проводку;

(2) Порівняно кажучи, силова площина має високий характеристичний опір, і існує велика різниця потенціалів з еталонним рівнем, а високочастотні перешкоди на силовій площині відносно великі;

(3) З точки зору екранування, площина заземлення, як правило, заземлюється і використовується як орієнтир еталонного рівня, а її ефект екранування набагато кращий, ніж у площини живлення;

(4) При виборі опорної площини слід віддавати перевагу площині заземлення, а площину потужності – другому

Two, magnetic flux cancellation principle

Відповідно до рівнянь Максвелла, вся електрична та магнітна дія між окремими зарядженими тілами або струмами передається через проміжну область між ними, будь то вакуум або тверда речовина. 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.

Характер придушення магнітного потоку

Суть скасування потоку – це контроль шляху зворотного потоку сигналу, як показано на наступній діаграмі:

Правило правої руки пояснює ефект скасування магнітного потоку

Як використовувати правило правої руки, щоб пояснити ефект скасування магнітного потоку, коли шар сигналу прилягає до шару, пояснюється наступним чином:

(1) Коли по дроту протікає струм, навколо дроту буде створюватися магнітне поле, а напрямок магнітного поля визначається правилом праворуч.

(2) якщо є два близько один до одного і паралельно дроту, як показано на малюнку нижче, один з провідників електрики витікає, інший – провідник електрики, щоб протікати, якщо електричний струм протікає через дріт є струмом і його сигнал зворотного струму, тоді два протилежні напрямки струму рівні, тому їх магнітне поле рівне, але напрямок протилежний,Тому вони скасовують один одного.

Приклади дизайну п’яти, шести дощок

Для шести шарів бажаний план 3

Аналіз:

(1) Оскільки шар сигналу прилягає до опорної площини переплаву, а S1, S2 і S3 прилягають до площини заземлення, досягається найкращий ефект придушення магнітного потоку. Тому S2 є кращим шаром маршрутизації, за яким йдуть S3 та S1.

(2) Площина живлення прилягає до площини GND, відстань між площинами дуже мала, і вона має найкращий ефект скасування магнітного потоку та опір площини малої потужності.

(3) Основне джерело живлення та відповідне полотно для підлоги розташовані у шарах 4 та 5. Коли товщина шару встановлена, відстань між S2-P слід збільшити, а відстань між P-G2 зменшити (відстань між шаром G1-S2 слід відповідно зменшити), щоб зменшити опір площини живлення та вплив джерела живлення на S2.

Для шести шарів, варіант 4

Аналіз:

Схема 4 є більш придатною, ніж схема 3, для місцевих вимог до невеликої кількості сигналів, що може забезпечити відмінний рівень проводки S2.

Найгірший вплив ЕМС, план 2

Аналіз: У цій структурі S1 і S2 є суміжними, S3 і S4 є суміжними, а S3 і S4 не прилягають до площини землі, тому ефект зменшення магнітного потоку поганий.

висновок

Specific principles of PCB layer design:

(1) Під поверхнею компонента та поверхнею зварювання є повна площина заземлення (щит);

(2) Намагайтеся уникати прямого примикання двох шарів сигналу;

(3) Усі шари сигналу прилягають до площини землі, наскільки це можливо;

(4) Шар проводки високочастотних, високошвидкісних, тактових та інших ключових сигналів повинен мати сусідню площину заземлення.