En PCB-dezajno, elektromagneta kongrueco (EMC) kaj la rilata elektromagneta interfero (EMI) estis tradicie du gravaj kapdoloroj por inĝenieroj, precipe en la hodiaŭaj cirkvittablaj dezajnoj kaj komponentpakaĵoj daŭre ŝrumpas, OEM-oj postulas pli altajn rapidajn sistemojn.En ĉi tiu artikolo, mi dividos kiel eviti elektromagnetajn problemojn en PCB-dezajno.
1. Crosstalk kaj vicigo estas la fokuso
Paraleligo estas precipe grava por certigi la taŭgan fluon de fluo.Se la fluo venas de oscilatoro aŭ alia simila aparato, estas precipe grave teni la kurenton aparta de la grunda tavolo, aŭ malhelpi la fluon kuri paralele kun alia paraleligo.Du altrapidaj signaloj paralele povas generi EMC kaj EMI, precipe interkruciĝon.Gravas teni la rezistilojn kiel eble plej mallongajn kaj la revenajn nunajn vojojn kiel eble plej mallongajn.La longo de la revenvojo devus esti la sama kiel la longo de la elsenda vojo.
Por EMI, unu vojo estas nomita la "malobservpado" kaj la alia estas la "viktima vojo".Indukta kaj kapacita kuplado influas la "viktimo-" padon pro la ĉeesto de elektromagnetaj kampoj, tiel generante antaŭen kaj inversajn fluojn sur la "viktimo-pado".Tiamaniere, ondeto estas generita en stabila medio kie la elsendaj kaj ricevi longoj de la signalo estas preskaŭ egalaj.
En bone ekvilibra medio kun stabilaj paraleligoj, la induktitaj fluoj devus nuligi unu la alian, tiel eliminante interkruciĝon.Tamen ni estas en neperfekta mondo, kie tia afero ne okazas.Tial nia celo estas, ke interparolado devas esti minimuma por ĉiuj paraleligoj.La efiko de interparolado povas esti minimumigita se la larĝo inter paralelaj linioj estas duoble la larĝo de la linioj.Ekzemple, se la linilarĝo estas 5 mils, la minimuma distanco inter du paralelaj linioj devus esti 10 mils aŭ pli granda.
Ĉar novaj materialoj kaj komponantoj daŭre aperas, PCB-dizajnistoj ankaŭ devas daŭrigi trakti EMC kaj interferajn problemojn.
2. Malkunligaj kondensiloj
Malkunligaj kondensiloj reduktas la nedezirindajn efikojn de interparolado.Ili devus situi inter la potenco kaj grundaj pingloj de la aparato, kio certigas malaltan AC-impedancon kaj reduktas bruon kaj interkruciĝon.Por atingi malaltan impedancon super larĝa frekvenca gamo, multoblaj malkunligaj kondensiloj devus esti uzitaj.
Grava principo por metado de malkunligaj kondensiloj estas ke la kondensilo kun la plej malsupra kapacitanvaloro estas metita kiel eble plej proksime al la aparato por redukti induktajn efikojn al la paraleligoj.Ĉi tiu speciala kondensilo devas esti metita kiel eble plej proksime al la elektroprovizo-stiftoj de la aparato aŭ la elektroprovizo-kurejo kaj la kusenetoj de la kondensilo devas esti konektitaj rekte al la vojoj aŭ grundnivelo.Se la paraleligo estas longa, uzu plurajn vojojn por minimumigi grundan impedancon.
3. Terigado de la PCB
Grava maniero redukti EMI estas desegni la PCB-grundigan tavolon.La unua paŝo estas fari la surteran areon kiel eble plej granda ene de la totala areo de la PCB-tabulo tiel ke emisioj, interparolado kaj bruo povas esti reduktitaj.Aparta zorgo devas esti prenita dum ligado de ĉiu komponento al grunda punkto aŭ surgrunda tavolo, sen kiu la neŭtraliga efiko de fidinda surgrunda tavolo ne povas esti plene utiligita.
Precipe kompleksa PCB-dezajno havas plurajn stabilajn tensiojn.Ideale, ĉiu referenca tensio havas sian propran ekvivalentan surgrundigan tavolon.Tamen, tro da teraj tavoloj pliigus la produktadkostojn de la PCB kaj farus ĝin tro multekosta.Kompromiso estas uzi surterajn tavolojn en tri ĝis kvin malsamaj lokoj, ĉiu el kiuj povas enhavi plurajn surterajn sekciojn.Ĉi tio ne nur kontrolas la produktadkoston de la tabulo, sed ankaŭ reduktas EMI kaj EMC.
Malalta impedanca surgrunda sistemo estas grava se EMC estas minimumigota.En plurtavola PCB estas preferinde havi fidindan surgrundigan tavolon prefere ol kupran ekvilibroblokon (kuproŝtelisto) aŭ disigitan surteran tavolon ĉar ĝi havas malaltan impedancon, disponigas nunan padon kaj estas la plej bona fonto de inversaj signaloj.
La tempodaŭro, kiun la signalo bezonas por reveni al grundo, ankaŭ estas tre grava.La tempo necesa por la signalo vojaĝi al kaj de la fonto devas esti komparebla, alie anten-simila fenomeno okazos, permesante al la radiada energio iĝi parto de la EMI.Simile, la paraleligo de la fluo al/de la signalfonto devus esti kiel eble plej mallonga, se la fonto- kaj revenvojoj ne estas de egala longo, grunda resalto okazos kaj tio ankaŭ generos EMI.
4. Evitu 90° angulojn
Por redukti EMI, la paraleligo, vias kaj aliaj komponentoj devus esti evititaj por formi 90° angulon, ĉar orta angulo generos radiadon.Por eviti 90 °-an angulon, la vicigo devus esti almenaŭ du 45 °-angulaj kabloj al la angulo.
5. La uzo de supertruo devas esti singarda
En preskaŭ ĉiuj PCB-enpaĝigoj, vias devas esti uzitaj por disponigi konduktan ligon inter la malsamaj tavoloj.En kelkaj kazoj, ili ankaŭ produktas reflektadojn, ĉar la karakteriza impedanco ŝanĝiĝas kiam la vias estas kreitaj en la paraleligo.
Ankaŭ gravas memori, ke vias pliigas la longon de la vicigo kaj devas esti egalitaj.En la kazo de diferencigaj paraleligoj, vias devus esti evititaj kie eble.Se tio ne povas esti evitita, vias devus esti uzitaj en ambaŭ paraleligoj por kompensi por prokrastoj en la signalo kaj revenvojoj.
6. Kabloj kaj fizika ŝirmado
Kabloj portantaj ciferecajn cirkvitojn kaj analogajn fluojn povas generi parazitan kapacitancon kaj induktancon, kaŭzante multajn EMC-rilatajn problemojn.Se tordiparkabloj estas uzitaj, malalta nivelo de kuplado estas konservita kaj la magnetaj kampoj generitaj estas eliminitaj.Por altfrekvencaj signaloj, ŝirmitaj kabloj devas esti uzitaj, kun kaj sia fronto kaj malantaŭo surgrundigita, por elimini EMI-interferon.
Fizika ŝirmado estas la envolvado de la tutaĵo aŭ parto de la sistemo en metalpakaĵo por malhelpi EMI enirado de la PCB-cirkulado.Ĉi tiu ŝirmado funkcias kiel fermita, grundkonduka kondensilo, reduktante la grandecon de la antenbuklo kaj absorbante EMI.
Afiŝtempo: Nov-23-2022