Progettazione PCB - Come progettare per ridurre le interferenze elettromagnetiche PCB

La frequenza dei dispositivi elettronici aumenta con l'aumento dei segnali elettronici e dei processori, e i sistemi elettronici sono dispositivi complessi con vari componenti e molti sottosistemi. L'alta densità e l'alta velocità possono aumentare la radiazione del sistema, mentre la bassa pressione e l'alta sensibilità possono ridurre l'immunità del sistema. Pertanto, l'interferenza elettromagnetica (EMI) rappresenta una minaccia reale per la sicurezza, l'affidabilità e la stabilità delle apparecchiature elettroniche. Quando si progettano prodotti elettronici, la progettazione della scheda PCB è molto importante per risolvere il problema EMI.

Questo articolo spiega principalmente a cosa il design PCB dovrebbe prestare attenzione, in modo da ridurre il problema di interferenza elettromagnetica della scheda PCB.

Definizione di interferenza elettromagnetica (EMI) L'interferenza elettromagnetica (Emi, interferenza elettromagnetica) può essere divisa in interferenza irradiata e condotta. L'interferenza irradiata è una fonte di interferenza, dove lo spazio agisce come un mezzo per interferire con il suo segnale verso un'altra rete elettrica. L'interferenza condotta è l'uso di mezzi conduttivi come mezzo per interferire con i segnali su una rete elettrica ad un'altra rete elettrica.

Nella progettazione di sistemi ad alta velocità, pin di circuito integrati, linee di segnale ad alta frequenza e vari tipi di spine sono fonti comuni di interferenza di radiazione nella progettazione di schede PCB. Le onde elettromagnetiche che emettono sono interferenze elettromagnetiche (EMI). Influenza il normale funzionamento.

Le tecniche di progettazione di schede PCB odierne includono soluzioni a molti problemi EMI, come i rivestimenti di soppressione EMI, i componenti di soppressione EMI appropriati e la progettazione di simulazione EMI. Il video di cui sopra introduce modi per ridurre l'IME.

Ora introduciamo brevemente queste tecnologie PCB.

Suggerimento 1: Sorgente di interferenza EMI in modalità comune (ad esempio, la caduta di tensione formata ad entrambe le estremità dell'induttanza del percorso di disaccoppiamento quando si forma una tensione transitoria alla confluenza di potenza)

-Con induttori a basso valore nello strato di potenza, il segnale transitorio sintetizzato dall'induttanza è ridotto e l'EMI di modalità comune è ridotto.

-Ridurre la lunghezza del collegamento dal piano di alimentazione al pin di alimentazione IC.

-Utilizzare 3-6 mil di spaziatura dello strato PCB e materiale dielettrico FR4.

Suggerimento 2: schermatura elettromagnetica

-Prova a posizionare la linea del segnale sullo stesso strato PCB e vicino allo strato di alimentazione o di connessione.

-Il piano di potenza dovrebbe essere il più vicino possibile al piano di terra

Suggerimento 3: Layout dei componenti (diversi layout influenzeranno l'interferenza e la capacità anti-interferenza del circuito)

-Eseguire l'elaborazione del blocco secondo le diverse funzioni nel circuito (come il circuito di demodulazione, il circuito dell'amplificatore ad alta frequenza e il circuito del mixer, ecc.). Nel processo di separazione dei segnali elettrici forti e deboli, i circuiti di segnale digitali e analogici sono separati

-La rete filtrante di ogni parte del circuito deve essere collegata a quella più vicina, che può non solo ridurre i raggi, ma anche migliorare la capacità anti-interferenza del circuito e ridurre la possibilità di interferenza.

-I componenti sensibili alle perturbazioni dovrebbero essere disposti il più possibile per evitare fonti di interferenza, come le interferenze della CPU sulla scheda di elaborazione dati.

Suggerimento 4: Precauzioni di cablaggio (cablaggio irragionevole può causare interferenze incrociate tra i fili del segnale)

-Non ci dovrebbero essere cavi vicino al telaio della scheda PCB per evitare la disconnessione durante il processo di produzione.

-Il cavo di alimentazione dovrebbe essere largo e la resistenza del ciclo sarà ridotta.

-La linea di segnale dovrebbe essere il più breve possibile per ridurre il numero di fori.

-Il cablaggio angolare non può utilizzare il metodo ad angolo retto e dovrebbe essere preferito un angolo di 135°.

-Il circuito digitale e il circuito analogico dovrebbero essere isolati dal cavo di terra, il cavo di terra digitale e il cavo di terra analogico dovrebbero essere separati e infine collegati all'alimentazione elettrica per ridurre le interferenze elettromagnetiche è una parte importante della progettazione della scheda PCB. Finché si progetta di più in questo senso, naturalmente i test EMC nei test di prodotto saranno più qualificati.