Làm thế nào để sử dụng các lỗ PCB để giảm EMI? Tại sao các kết nối mặt đất lại quan trọng?

Lỗ lắp vào PCB là một yếu tố quan trọng trong thiết kế điện tử. Mỗi nhà thiết kế PCB sẽ hiểu mục đích của các lỗ gắn PCB và thiết kế cơ bản. Ngoài ra, khi lỗ lắp đặt được kết nối với mặt đất, một số rắc rối không cần thiết có thể được cứu sau khi lắp đặt.

ipcb

Làm thế nào để sử dụng các lỗ PCB để giảm EMI?

Như tên cho thấy, các lỗ gắn PCB giúp cố định PCB vào vỏ. Tuy nhiên, đây là công dụng cơ học vật lý, ngoài chức năng điện từ, các lỗ gắn PCB còn có thể được sử dụng để giảm nhiễu điện từ (EMI). PCBS nhạy cảm với Emi thường được đặt trong vỏ kim loại. Để giảm EMI một cách hiệu quả, các lỗ gắn PCB mạ cần được kết nối với đất. Sau tấm chắn nối đất này, mọi nhiễu điện từ sẽ được hướng từ vỏ kim loại xuống đất.

Làm thế nào để sử dụng các lỗ PCB để giảm EMI? Tại sao kết nối mặt đất lại quan trọng?

Một câu hỏi phổ biến được hỏi bởi các nhà thiết kế mới là bạn kết nối nó với cơ sở nào? Trong các thiết bị điện tử thông thường đều có tín hiệu, đế chứa và tiếp đất. Theo nguyên tắc chung, không kết nối các lỗ lắp đặt với tín hiệu nối đất. Đất tín hiệu là nền tham chiếu cho các thành phần điện tử trong thiết kế mạch của bạn và việc đưa nhiễu điện từ vào đó không phải là một ý kiến ​​hay.

Những gì bạn muốn kết nối là nối đất trường hợp. Đây là nơi hội tụ tất cả các kết nối tiếp đất của tủ. Nối đất khung gầm nên được kết nối tại một điểm, tốt nhất là thông qua kết nối hình sao. Điều này tránh gây ra các vòng nối đất và nhiều kết nối tiếp đất. Nhiều kết nối tiếp đất có thể gây ra sự chênh lệch điện áp nhỏ và gây ra dòng điện chạy giữa các điểm nối đất của khung gầm. Khung xe sau đó được tiếp đất để thực hiện các biện pháp an toàn.

Tại sao điều quan trọng là phải có kết nối tiếp đất thích hợp?

Nếu nền vỏ của bảng mạch PCB là vỏ kim loại, thì toàn bộ vỏ kim loại là đất. Dây nối đất của nguồn điện 220V được nối với đất. Tất cả các giao diện cần được kết nối với đất và các vít cũng phải được kết nối với đất. Bằng cách này, nhiễu đầu vào trong thử nghiệm EMC được phóng trực tiếp từ mặt đất xuống đất mà không ảnh hưởng đến hệ thống bên trong. Ngoài ra, các thiết bị bảo vệ EMC phải có từng giao diện, và phải gần giao diện.

Nếu là vỏ nhựa, tốt nhất bạn nên có một tấm kim loại nhúng vào đó. Nếu không có cách nào đạt được thì cần phải xem xét thêm trong cách bố trí dây dẫn, dây tín hiệu nhạy cảm (xung nhịp, reset, bộ dao động tinh, …) cần bảo vệ xử lý mặt đất, tăng mạng lọc (chip, bộ dao động tinh. , Nguồn cấp).

Nối các lỗ lắp mạ với sàn khung xe là cách tốt nhất, nhưng không phải là cách tốt nhất duy nhất để làm theo. Để đảm bảo rằng thiết bị của bạn được bảo vệ, phần nối đất của khung máy phải được kết nối với đầu nối đất thích hợp. Ví dụ, nếu bạn xây dựng một máy thanh toán đậu xe tự động không được nối đất phù hợp, bạn có thể bị khách hàng phàn nàn về việc “điện giật” trong khi thanh toán. Điều này có thể xảy ra khi khách hàng chạm vào phần kim loại không cách điện của vỏ bọc.

Điện giật nhẹ cũng có thể xảy ra khi khung nguồn máy tính không được nối đất đúng cách. Điều này cũng có thể xảy ra khi cáp nối đất kết nối ổ cắm điện với tầng của tòa nhà bị ngắt kết nối. Điều này có thể dẫn đến nối đất nổi trên máy tương ứng.

Nguyên tắc của che chắn EMI phụ thuộc vào các kết nối nối đất thích hợp. Việc có kết nối đất nổi không chỉ khiến khách hàng của bạn bị điện giật nhẹ mà còn có thể ảnh hưởng đến sự an toàn của khách hàng nếu thiết bị của bạn bị chập. Như thể hiện trong hình bên dưới, việc nối đất thích hợp là rất quan trọng đối với sự an toàn và che chắn EMI.

Các kỹ thuật cơ bản để thiết kế lỗ gắn PCB

Các lỗ gắn PCB thường được sử dụng trong thiết kế. Có một số quy tắc cơ bản đơn giản khi nói đến lỗ lắp. Đầu tiên, hãy chú ý đến tọa độ của các lỗ lắp ghép. Một lỗi ở đây sẽ trực tiếp dẫn đến việc PCB của bạn không được lắp đặt chính xác trong vỏ của nó. Đồng thời đảm bảo rằng lỗ lắp có kích thước phù hợp với vít bạn chọn.

Phần mềm thiết kế mạch tuyệt vời, chẳng hạn như phần mềm trình tự của Altium Designer, có thể đặt chính xác các lỗ lắp và xác định các quy tắc liên quan đến khoảng cách an toàn. Không đặt các lỗ gắn quá xa trên cạnh của PCB. Quá ít vật liệu điện môi ở các cạnh có thể gây ra các vết nứt trên PCB trong quá trình lắp đặt hoặc tháo rời. Bạn cũng nên để đủ không gian giữa các lỗ lắp và các bộ phận khác.