Thiết kế tương thích điện từ của bảng mạch in (PCB)

Bảng mạch in (PCB) is the support of circuit components and components in electronic products. It provides the electrical connection between circuit components and components. It is the most basic component of various electronic equipment, and its performance is directly related to the quality of electronic equipment. Với sự phát triển của xã hội thông tin, các loại sản phẩm điện tử thường kết hợp với nhau, và sự giao thoa giữa chúng ngày càng nghiêm trọng. Do đó, khả năng tương thích điện từ trở thành chìa khóa cho hoạt động bình thường của một hệ thống điện tử. Tương tự, với sự phát triển của công nghệ điện, mật độ PCB ngày càng cao. Chất lượng thiết kế PCB có ảnh hưởng lớn đến khả năng chống nhiễu và chống nhiễu của mạch. Ngoài việc lựa chọn linh kiện và thiết kế mạch, hệ thống dây điện PCB tốt cũng là một yếu tố rất quan trọng trong việc tương thích điện từ để mạch điện tử hoạt động tối ưu.

ipcb

Since the PCB is an inherent component of the system, enhancing electromagnetic compatibility in the PCB wiring does not incur additional costs to the final product completion. However, in printed circuit board design, product designers often only pay attention to improve density, reduce the occupation of space, simple production, or the pursuit of beautiful, uniform layout, ignoring the impact of circuit layout on electromagnetic compatibility, so that a large number of signals radiation into the space to form harassment. Hệ thống dây PCB kém có thể gây ra nhiều vấn đề emc hơn mức có thể loại bỏ. Trong nhiều trường hợp, ngay cả việc thêm bộ lọc và các thành phần cũng không giải quyết được những vấn đề này. Cuối cùng, toàn bộ bảng phải được cuộn lại. Do đó, phát triển thói quen đi dây PCB tốt là cách hiệu quả nhất để bắt đầu.

One thing to note is that there are no strict rules for PCB wiring and no specific rules that cover all PCB wiring. Hầu hết hệ thống dây điện của PCB bị giới hạn bởi kích thước của bảng mạch và số lớp bọc đồng. Một số kỹ thuật đi dây có thể áp dụng cho một mạch nhưng không áp dụng cho mạch khác phụ thuộc vào kinh nghiệm của kỹ sư đấu dây. Tuy nhiên, có một số quy tắc chung, sẽ được thảo luận bên dưới.

Cho chất lượng thiết kế tốt. PCB với chi phí thấp nên tuân theo các nguyên tắc chung sau:

2. Layout of components on PCB

Trước hết, cần phải xem xét kích thước PCB quá lớn. Khi kích thước PCB quá lớn, đường in dài, trở kháng tăng, khả năng chống nhiễu giảm, giá thành tăng. Nhỏ quá thì tản nhiệt không tốt, các đường liền kề dễ bị nhiễu. Sau khi xác định kích thước PCB. Sau đó xác định vị trí các thành phần đặc biệt. Cuối cùng, theo đơn vị chức năng của mạch, tất cả các thành phần của mạch đã được trình bày.

A digital circuit in an electronic device. Các thành phần mạch tương tự và mạch nguồn bố trí và các đặc điểm đi dây là khác nhau, chúng tạo ra nhiễu và các phương pháp triệt nhiễu là khác nhau. Also high frequency. Vì tần số khác nhau nên sự giao thoa của mạch tần số thấp và phương pháp triệt tiêu giao thoa là khác nhau. So in component layout, the digital circuit should be. The analog circuit and the power supply circuit are placed separately to separate the high frequency circuit from the low frequency circuit. If there are conditions, they should be isolated or made into a circuit board separately. Ngoài ra, cách bài trí cũng cần đặc biệt chú ý đến mạnh mẽ. Weak signal device distribution and signal transmission direction.

In printed board layout high speed. Đối với mạch logic tốc độ trung bình và tốc độ thấp, các thành phần phải được bố trí theo cách thể hiện trong Hình 1-1.

Cũng như các mạch logic khác, các linh kiện nên được đặt càng gần nhau càng tốt để đạt được hiệu quả chống nhiễu tốt hơn. The position of components on the PRINTED circuit board should take full account of emi. Một trong những nguyên tắc là giữ cho các điểm dẫn giữa các thành phần càng ngắn càng tốt. Về cách bố trí, phần tín hiệu tương tự, phần mạch kỹ thuật số tốc độ cao và phần nguồn nhiễu (như rơ le, công tắc dòng cao, v.v.) nên được tách biệt hợp lý để giảm thiểu sự ghép nối tín hiệu giữa chúng, như trong Hình 1 -.

Clock generator. Crystal oscillator and CPU clock input are prone to noise, to be closer to each other. Noisy devices. Low current circuit. Large current circuits should be kept away from logic circuits as far as possible. It is important to make a separate circuit board if possible.

2.1 The following principles shall be observed when determining the location of special components: (1) Shorten the connection between high-frequency components as far as possible, and try to reduce their distribution parameters and electromagnetic interference between each other. Các thành phần dễ bị nhiễu không nên quá gần nhau và các thành phần đầu vào và đầu ra phải càng xa càng tốt.

(2) Có thể có sự chênh lệch tiềm năng cao giữa một số thành phần hoặc dây dẫn, do đó, khoảng cách giữa chúng nên được tăng lên để tránh tình trạng ngắn mạch do phóng điện. Các thành phần có điện áp cao phải được đặt càng xa càng tốt ở những nơi không dễ dàng tiếp cận bằng tay trong quá trình gỡ lỗi.

(3) Linh kiện có trọng lượng vượt quá 15g. Nó nên được giằng và sau đó hàn. Đó là những cái lớn và nặng. Không nên lắp các linh kiện có nhiệt trị cao trên bảng in mà phải lắp trên khung của toàn bộ máy và cần quan tâm đến vấn đề tản nhiệt. Các yếu tố nhiệt nên được tránh xa các bộ phận phát nhiệt.

(4) cho chiết áp. Cuộn cảm điều chỉnh được. Tụ điện biến đổi. Việc bố trí các bộ phận có thể điều chỉnh như công tắc điện tử cần xem xét các yêu cầu về kết cấu của toàn bộ máy. Nếu điều chỉnh máy, nên được đặt trên bảng in ở trên để dễ dàng điều chỉnh nơi; Nếu máy được điều chỉnh bên ngoài, vị trí của máy phải được điều chỉnh phù hợp với vị trí của núm điều chỉnh trên bảng khung máy.

(5) The position occupied by the positioning hole and fixing bracket of the printed board should be set aside.

2.2 Bố trí tất cả các thành phần của mạch điện theo các đơn vị chức năng của mạch điện phải tuân theo các nguyên tắc sau:

(1) Sắp xếp vị trí của từng khối mạch chức năng theo quy trình mạch sao cho bố trí thuận tiện cho dòng tín hiệu và tín hiệu giữ nguyên hướng càng xa càng tốt.

(2) Để các thành phần cốt lõi của mỗi mạch chức năng làm trung tâm, xung quanh nó để thực hiện bố trí. Các thành phần phải đồng nhất. Và gọn gàng. Sắp xếp gọn gàng trên PCB để giảm thiểu và rút ngắn các dây dẫn và kết nối giữa các thành phần. (3) Đối với mạch làm việc ở tần số cao, cần xem xét các thông số phân bố giữa các thành phần. Trong mạch điện nói chung, các linh kiện nên được bố trí song song càng nhiều càng tốt. Bằng cách này, không chỉ đẹp, và dễ lắp đặt hàn, dễ sản xuất hàng loạt.

(4) Các linh kiện nằm ở mép của bảng mạch, thường cách mép của bảng mạch không nhỏ hơn 2mm. Hình dạng tốt nhất của bảng mạch là hình chữ nhật. Tỷ lệ chiều dài và chiều rộng 3: 2 hoặc 4: 3. Kích thước của bảng mạch lớn hơn 200x150mm. Cần xem xét độ bền cơ học của bảng mạch.

2.3 Yêu cầu bố trí chung cho các thành phần PCB:

Các phần tử mạch và đường dẫn tín hiệu phải được bố trí để giảm thiểu sự ghép nối các tín hiệu không mong muốn:

(1) Kênh tín hiệu điện tử thấp không được gần với kênh tín hiệu mức cao và đường dây điện không có bộ lọc, kể cả mạch có thể tạo ra quá trình quá độ.

(2) Tách mạch tương tự mức thấp khỏi mạch kỹ thuật số để tránh mạch tương tự. Mạch kỹ thuật số và vòng lặp chung của nguồn điện tạo ra khớp nối trở kháng chung.

(3) cao. Bên trong. Các mạch logic tốc độ thấp sử dụng các khu vực khác nhau trên PCB.

(4) Chiều dài của đường tín hiệu phải được giảm thiểu khi bố trí mạch

(5) Đảm bảo giữa các tấm liền kề. Giữa các lớp liền kề của cùng một bảng. Không có cáp tín hiệu song song quá dài giữa các cáp liền kề ở cùng một lớp.

(6) Bộ lọc nhiễu điện từ (EMI) phải càng gần nguồn EMI càng tốt và được đặt trên cùng một bảng mạch.

(7) Bộ chuyển đổi DC / DC. Các phần tử chuyển mạch và bộ chỉnh lưu phải được đặt càng gần máy biến áp càng tốt để giảm thiểu chiều dài của dây dẫn của chúng.

(8) Đặt phần tử điều chỉnh điện áp và tụ lọc càng gần diode chỉnh lưu càng tốt.

(9) Bo mạch in được phân chia theo đặc tính chuyển mạch tần số và dòng điện, và phần tử nhiễu và phần tử không nhiễu nên ở xa hơn.

(10) Đường dây nhạy cảm với tiếng ồn không được song song với đường dây chuyển mạch tốc độ cao, dòng điện cao.