PCB EMC ta’sirini optimallashtirish uchun tenglikni qatlamini qanday loyihalash mumkin?

EMC dizaynida PCB, birinchi tashvish – bu qatlamni sozlash; Kengash qatlamlari elektr ta’minoti, er qatlami va signal qatlamidan iborat. Mahsulotlarni EMC dizaynida komponentlar va sxemalarni tanlashdan tashqari, tenglikni yaxshi dizayni ham muhim omil hisoblanadi.

PCB EMC dizaynining kaliti – bu orqaga qaytish maydonini minimallashtirish va teskari oqim yo’lini biz rejalashtirgan yo’nalishda oqimi. Qatlamlar dizayni – bu tenglikni asosi, tenglikni EMC effektini maqbul qilish uchun tenglikni qatlamini loyihalashda qanday yaxshi ish qilish kerak?

ipcb

PCB qatlamining dizayn g’oyalari:

PCB laminatsiyalangan EMCni rejalashtirish va loyihalashning asosiy qismi, magnit oqimini yo’q qilish yoki kamaytirish uchun, oynaning oynali qatlamidan signalning teskari oqimini kamaytirish uchun signalni qaytarish yo’lini oqilona rejalashtirishdir.

1. Kengashni aks ettirish qatlami

Oynali qatlam-bu PCB ichidagi signal qatlamiga ulashgan mis qoplamali tekis qatlamning to’liq qatlami (elektr ta’minoti qatlami, topraklama qatlami). Asosiy funktsiyalari quyidagilar:

(1) Orqa oqim shovqinini kamaytiring: ko’zgu qatlami signal qatlamining teskari oqimi uchun past empedans yo’lini ta’minlay oladi, ayniqsa, quvvat taqsimlash tizimida katta oqim oqimi bo’lsa, ko’zgu qatlamining roli yanada aniq bo’ladi.

(2) EMIni kamaytirish: oyna qatlamining mavjudligi signal va reflyuks natijasida hosil bo’lgan yopiq pastadir maydonini kamaytiradi va EMI ni kamaytiradi;

(3) kesishishni kamaytirish: yuqori tezlikdagi raqamli palladagi signal chiziqlari orasidagi o’zaro bog’liqlik muammosini boshqarishga yordam berish, oyna qatlamidan signal chizig’ining balandligini o’zgartirish, siz signal chiziqlari orasidagi kesishishni boshqarishingiz mumkin, balandligi qanchalik kichik bo’lsa, kichikroq bo’ladi. o’zaro faoliyat yurish;

(4) Signalning aksini oldini olish uchun empedansni boshqarish.

Ko’zgu qatlamini tanlash

(1) Quvvat manbai ham, er usti tekisligi ham mos yozuvlar tekisligi sifatida ishlatilishi mumkin va ichki simlarga ma’lum himoya ta’sirini ko’rsatadi;

(2) Nisbatan aytganda, kuch samolyoti yuqori xarakterli empedansga ega va mos yozuvlar darajasi bilan katta potentsial farq bor va kuch tekisligida yuqori chastotali shovqin nisbatan katta;

(3) ekranlash nuqtai nazaridan, er tekisligi odatda topraklanmış va mos yozuvlar darajasining mos yozuvlar nuqtasi sifatida ishlatiladi va uning ekranlash effekti kuch tekisligiga qaraganda ancha yaxshi;

(4) Malumot tekisligini tanlayotganda, er tekisligiga ustunlik berish kerak, ikkinchidan, kuch tekisligi tanlanishi kerak.

Magnit oqimni bekor qilish printsipi:

Maksvell tenglamalariga ko’ra, alohida zaryadlangan jismlar yoki toklar orasidagi barcha elektr va magnitli harakatlar ular orasidagi oraliq mintaqa orqali, xoh vakuum, xoh qattiq modda bo’lsin. PCBda oqim har doim uzatish liniyasida tarqaladi. Agar rf teskari oqim yo’li mos keladigan signal yo’liga parallel bo’lsa, teskari yo’nalishdagi oqim signal yo’lidagi oqimga qarama -qarshi yo’nalishda bo’ladi, keyin ular bir -birining ustiga qo’yiladi va oqimni bekor qilish effekti olinadi.

Quyidagi diagrammada ko’rsatilgandek, oqimni bekor qilishning mohiyati signalning teskari yo’nalishini nazorat qilishdir:

Signal qatlami qatlamga ulashgan bo’lsa, magnit oqimini bekor qilish ta’sirini tushuntirish uchun o’ng qo’l qoidasini qanday ishlatish kerak:

ipcb

(1) Agar oqim simdan o’tib ketsa, sim atrofida magnit maydon hosil bo’ladi va magnit maydonining yo’nalishi o’ng qo’l qoidasi bilan belgilanadi.

(2) bir -biriga yaqin va simga parallel ikkita bo’lsa, quyidagi rasmda ko’rsatilgandek, elektr o’tkazgichlardan biri to’kiladi, ikkinchisi elektr tokini o’tkazadi, agar elektr toki orqali oqsa simlar oqim va uning qaytish oqimi signalidir, keyin oqimning qarama -qarshi ikki yo’nalishi teng, shuning uchun ularning magnit maydoni teng, lekin yo’nalishi qarama -qarshi,Shunday qilib, ular bir -birlarini bekor qilishadi.

Olti qatlamli taxta dizayni namunasi

1. Olti qatlamli plitalar uchun 3-sxema afzal ko’riladi;

Tahlil:

(1) Signal qatlami qayta oqim mos yozuvlar tekisligiga ulashgani uchun va S1, S2 va S3 er tekisligiga qo’shni bo’lgani uchun, eng yaxshi magnit oqimini bekor qilish effektiga erishiladi. Shuning uchun, S2 – marshrutlashning afzal qilingan qatlami, undan keyin – S3 va S1.

(2) Quvvat tekisligi GND tekisligiga ulashgan, samolyotlar orasidagi masofa juda kichik va u eng yaxshi magnit oqimini o’chirish effekti va kam quvvatli tekislik impedansiga ega.

(3) Asosiy quvvat manbai va unga mos keladigan pol qoplamasi 4 va 5-qavatda joylashgan. Qatlam qalinligi o’rnatilganda, S2-P orasidagi masofani oshirish va P-G2 orasidagi masofani kamaytirish kerak (qatlam orasidagi bo’shliq) G1-S2 mos ravishda kamaytirilishi kerak), shuning uchun elektr tekisligining impedansini va quvvat manbasining S2 ga ta’sirini kamaytirish uchun.

2. Narx yuqori bo’lganda, 1 -sxema qabul qilinishi mumkin;

Tahlil:

(1) Signal qatlami qayta oqim mos yozuvlar tekisligiga ulashgani uchun va S1 va S2 er tekisligiga qo’shni bo’lgani uchun, bu struktura eng yaxshi magnit oqimini bekor qilish ta’siriga ega;

(2) S3 va S2 orqali kuch tekisligidan GND tekisligiga magnit oqimi bekor qilish effekti va yuqori quvvatli tekislik empedansi tufayli;

(3) S1 va S2 afzal qilingan simi qatlami, keyin S3 va S4.

3. Olti qatlamli plitalar uchun 4-variant

Tahlil:

4 -sxema 3 -sxema bo’yicha mahalliy, kam sonli signal talablari uchun ko’proq mos keladi, bu esa S2 kabelining zo’r qatlamini ta’minlay oladi.

4. Eng yomon EMC effekti, sxema,Tahlil:

Ushbu tuzilishda S1 va S2 qo’shni, S3 va S4 qo’shni, S3 va S4 esa er tekisligiga qo’shni emas, shuning uchun magnit oqimini bekor qilish ta’siri yomon.

Conklüzyon

PCB qatlamini loyihalashning o’ziga xos printsiplari:

(1) Komponent yuzasi va payvandlash yuzasi ostida to’liq er tekisligi (qalqon) mavjud;

(2) ikkita signal qatlamining to’g’ridan -to’g’ri qo’shni bo’lishidan qochishga harakat qiling;

(3) Barcha signal qatlamlari imkon qadar er tekisligiga ulashgan;

(4) Yuqori chastotali, yuqori tezlik, soat va boshqa kalit signallarining simli qatlami ulashgan er tekisligiga ega bo’lishi kerak.