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Technologie PCB
Suppression des sources d'interférence électromagnétique dans les équipements électroniques
Technologie PCB
Suppression des sources d'interférence électromagnétique dans les équipements électroniques

Suppression des sources d'interférence électromagnétique dans les équipements électroniques

2021-08-19
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Author:IPCB

Electromagnetic interference is widely present in all kinds of electronic and electrical equipment, Divers équipements électriques et électroniques émettent plus ou moins des ondes électromagnétiques lorsqu'ils fonctionnent, which will cause interference to the normal operation of the entire equipment. Dans la conception des produits électroniques, due to insufficient consideration of electromagnetic compatibility, Certains produits électriques et électroniques ne sont pas conformes. Therefore, L'auteur résume quelques points à noter.


Connexion au sol


The analog and digital circuits have independent power and ground paths. Essayez d'élargir les lignes électriques et au sol des deux parties du circuit, or use separate power and ground layers to reduce the impedance of the power and ground loops and reduce any Possible interference voltage in the power and ground circuit.


Sol analogique et numérique pour un circuit de travail séparé Circuits imprimés can be connected at a single point near the system ground point. Si la tension d'alimentation est la même, the power supply of the analog and digital circuit is connected at the power inlet at a single point. En cas de tension d'alimentation incohérente, the two power sources are closer. Placer un condensateur - 1½ž2¼ F pour fournir un canal pour le courant de retour du signal entre les deux sources d'alimentation.


The ideal ground wire is a zero-impedance, Entité physique à potentiel nul. Ce n'est pas seulement le point de référence du signal, but also does not produce a voltage drop when current flows. Dans les équipements électriques et électroniques réels, this kind of ideal ground wire does not exist, Une chute de tension est in évitable lorsque le courant traverse le fil de terre. According to this, Le mécanisme de formation de l'interférence dans le fil de terre peut être attribué aux deux points suivants:. First, Réduire la faible impédance et l'impédance d'alimentation. Deuxième, correctly choose the grounding method and block the ground loop. Selon la méthode de mise à la terre, there are floating ground, Mise à la terre en un seul point, multi-point grounding, Mise à la terre hybride. If the interference of the sensitive line mainly comes from the external space or the system shell, Le sol flottant peut être utilisé pour résoudre ce problème. However, L'équipement flottant est susceptible d'accumuler de l'électricité statique. Lorsque la charge atteint un certain niveau, electrostatic discharge will occur, Par conséquent, le plancher flottant ne s'applique pas à l'électronique générale..


Circuits imprimés component layout requirements


The layout of circuit components and signal paths must minimize the mutual coupling of unwanted signals:


Les canaux de signalisation électronique de faible niveau ne doivent pas être situés à proximité des canaux de signalisation de haut niveau et des lignes d'alimentation non filtrées, y compris les circuits susceptibles de produire des processus transitoires.

Les circuits logiques haute, moyenne et basse vitesse utilisent différentes zones sur les Circuits imprimés.

(3) When arranging the circuit, the length of the signal line should be minimized.

S'assurer qu'il n'y a pas de lignes de signalisation parallèles trop longues entre les panneaux adjacents, entre les couches adjacentes de la même plaque et entre les fils adjacents sur la même couche.

(5) The electromagnetic interference (EMI) filter should be as close as possible to the EMI source and placed on the same circuit board.

Les convertisseurs DC / DC, les éléments de commutation et les redresseurs doivent être situés le plus près possible des transformateurs afin de réduire au minimum la longueur de leurs conducteurs.

(7) Place the voltage regulating component and filter capacitor as close as possible to the rectifier diode.

La carte de circuit imprimé est divisée en fonction des caractéristiques de commutation de fréquence et de courant, et la distance entre les éléments bruyants et non bruyants doit être plus longue.


(9) The wiring sensitive to noise should not be parallel to the high-current, high-speed switching line.

ATL

Multilayer board Conception


In the Conception de circuits imprimés multicouches, the power plane should be close to the ground plane and arranged below the ground plane. Voilà., the capacitance between the two metal plates can be used as a smoothing capacitor for the power supply, Le niveau du sol protège également le courant de rayonnement distribué sur le plan d'alimentation; Pour générer une compensation de flux, the wiring layer should be arranged adjacent to the entire metal plane The printed lines in the middle layer form a planar waveguide, Formation de lignes Microstrip à la surface. The transmission characteristics of the two are different; clock circuits and high-frequency circuits are the main sources of interference and radiation. Ils doivent être disposés séparément des circuits sensibles; Toutes les cartes imprimées à une certaine tension émettent de l'énergie électromagnétique dans l'espace. In order to reduce this effect, Les dimensions physiques des planches imprimées doivent être inférieures de 20 heures à celles du sol le plus proche., Où H est la surface de deux planches imprimées. spacing. Selon les dimensions typiques des circuits imprimés en général, 20H is generally about 3mm,


Pour éviter les échanges électromagnétiques dus à la distance relativement petite entre les deux lignes imprimées, any line spacing should be kept at least 2 times the printed line width, Oui., not less than 2W, Où W est la largeur de la ligne imprimée.


Réglage du condensateur de découplage


A good high-frequency decoupling capacitor can remove high-frequency components as high as 1GHZ. Les condensateurs à puce céramique ou les condensateurs céramiques multicouches ont de meilleures caractéristiques à haute fréquence. When designing a printed circuit board, Un condensateur de découplage doit être ajouté entre l'alimentation de chaque circuit intégré et la mise à la terre.. The decoupling capacitor has two functions: on the one hand, C'est un condensateur de stockage d'énergie de circuit intégré, Fournir et absorber l'énergie de charge et de décharge lorsque le circuit intégré est allumé et éteint; D'un autre côté,, Il contourne le bruit à haute fréquence de l'appareil.


Suppression du couplage électromagnétique entre les lignes


Reduce the loop area of interference sources and sensitive circuits. La meilleure façon est d'utiliser des paires Torsadées et des fils de blindage, so that the signal wire and the ground wire (or current-carrying circuit) are twisted together so that the distance between the signal and the ground wire (or current-carrying circuit) is the shortest; increase The distance between the lines makes the mutual inductance between the interference source and the induced line as small as possible; if possible, the interference source line and the induced line are wired at right angles (or close to right angles), which can greatly reduce the two Coupling between lines;


Autres méthodes de réduction du bruit et des interférences électromagnétiques


(1) Enclose the clock area with a ground wire and keep the clock wire as short as possible.

Essayer de fournir une certaine forme d'amortissement pour les relais, etc.

(3) Use the lowest frequency clock that meets the system requirements.

Le générateur d'horloge doit être situé le plus près possible de l'équipement qui utilise l'horloge. Le boîtier de l'oscillateur à cristaux de quartz doit être mis à la terre.

Les circuits d'entraînement I / o doivent être situés le plus près possible du bord de la carte imprimée et doivent être retirés de la carte dès que possible. Les signaux entrant dans la carte imprimée doivent être filtrés et les signaux provenant de zones bruyantes doivent également être filtrés. En même temps, une série de résistances terminales doit être utilisée pour réduire la réflexion du signal.

Les bornes d'entrée inutilisées du circuit de porte ne doivent pas rester flottantes. L'entrée positive de l'amplificateur opérationnel inutilisé doit être mise à la terre et l'entrée négative à la sortie.


Les cartes imprimées doivent utiliser autant que possible une ligne de pliage de 45 degrés au lieu d'une ligne de pliage de 90 degrés afin de réduire l'émission externe et le couplage des signaux à haute fréquence.

(8) The clock, Bus, and chip selection signals should be far away from I/O lignes et connecteurs.

La ligne d'entrée de tension analogique et les bornes de tension de référence doivent être aussi éloignées que possible de la ligne de signal du circuit numérique, en particulier de l'horloge.


For A/D Matériel, La partie numérique et la partie analogique préféreraient être unifiées plutôt que croisées.


Ne pas câbler sous des cristaux de quartz et des équipements sensibles au bruit.


in conclusion


In the Conception des Circuits imprimés, it is necessary to take into account the impact of various interferences. Une conception complète peut simuler efficacement les interférences électromagnétiques, shorten the product design cycle, Amélioration de la stabilité et de la fiabilité du système.