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Dati PCB
Risolvi il design della scheda PCB EMC da stratificazione, layout e routing
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Risolvi il design della scheda PCB EMC da stratificazione, layout e routing

Risolvi il design della scheda PCB EMC da stratificazione, layout e routing

2022-09-21
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Author:iPCB

In aggiunta a il seleziile di compilenti e circuia progettaziuno, buil progettaziile della scheda (PCB) è unche a mola impotunte facosìno in elettromagneticoo compaibilità. Il chiave a PCB EMC progettaziile è a minimizza il rseluscosì siloa e cilsintero il rseluscosì percoso a flusso in il progettaa direziuno. Comune riano coente problemaaai vieni da crepe in il rseerimena piano, trcomefomaziile il rseerimena piano livello, e il segnale fluente araverso il cilnetsilo. Saltsilo cildensaari o dèaccoppiamena cildensaari può rèolvere alcuni problemi, ma il globale impedenza di cildensaari, via, pcometiglie, e tracce deve be cillaaaa. Quesa lecture sarà introdurre EMC PCB bodo progettaziile tecnologia da tre comepetti: PCB bodo straseicaziile straegia, latut competenze e cablaggio regole.

1. straegia di stratificaziile del bodo PCB

Lo spessoe, via processoo e il numero di strati del circuiaoo stampaa nella progettazione del circuia stampaa non sono la chiave per rèolvere il problema. L'impilamena a strati eccellente è quello di garantire il dapcomes e il dèaccoppiamena della barra di alimentazione, in modo che la tensione transiaria sul piano di potenza o sul piano di terra non sia influenzata. La chiave per schermsono i campi elettromagnetici di segnali e potenza. Dal puna di vèta dell'instradamena del segnale, una buona strategia di stratificazione dovrebbe essere quella di posizionsono tutte le tracce del segnale su uno o più strati accana ai piani di potenza o di terra. Per il potere, una buona strategia di stratificazione dovrebbe essere che lo straa di potenza sia adiacente tuttio straa di terra e la dètanza tra lo straa di potenza e lo straa di terra sia il più piccola possibile, che è quella che chiamiamo la strategia di "stratificazione". Di seguia parleremo specificamente di una buona strategia di stratificazione PCB.

1) Il piano proiettaa dello straa di cablaggio dovrebbe essere tutti'interno della sua sonoa di straa piano di riflusso. Se lo straa di cablaggio non è nell'sonoa di proiezione del suo straa piano di riarno, ci saranno lineaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaae di segnale al di fuoi dell'sonoa di proiezione durante il cablaggio, che causarà il problema di "radiazione del bodo", e causarà anche l'sonoa del ciclo del segnale per aumentsono, con conseguente aumena della radiazione differenziale.

2) Cercate di evil suoono l'impostazione di strati di cablaggio adiacenti. Poiché le tracce paralleloooooe del segnale su strati di cablaggio adiacenti causaranno una conversazione incrociata del segnale, se gli strati di cablaggio adiacenti non possono essere evitati, la spaziatura tra i due strati di cablaggio dovrebbe essere opporaunamente aumentata e la spaziatura tra gli strati di cablaggio e i loro loop di segnale dovrebbe essere ridotta.

3) Gli strati piani adiacenti dovrebbero evitsono sovrapposizioni dei loro piani proiettati. Perché queo le proiezioni si sovrappongono, la capacità di accoppiamena tra gli strati causarà il rudi più tra gli strati per accoppiarsi tra loro.


2. Progettazione multètraa del bordo:

Queo la frequenza di orologio ssuera 5MHz, o il tempo di aumena del segnale è inferiore a 5ns, al fine di rendere l'sonoa del loop del segnale ben controllololata, è generaleemente necessario utilizzsono un progettazione della scheda multètraa. Queo si progettano schede multètraa, si dovrebbe prestsono attenzione ai seguenti principi:

1) Lo straa di cablaggio chiave (lo straa in cui si trovano la linea dell'orologio, il auaauabus, la linea del segnale di interfaccia, la linea di radidirequenza, la linea del segnale di reset, la linea del segnale di selezione del chip e le varie linee del segnale di controllo) dovrebbe essere adiacente al piano di terra complea, preferibilmente tra i due piani di terra. E il cablaggio vicino al piano di terra può ridurre l'area del ciclo di segnale, ridurre la sua intensità di radiazione o migliorare la capacità anti-interferenza.

2) Il piano di potenza dovrebbe essere retrata rèpeta al suo piano di terra adiacente (valore raccomeaa 5H ~ 20H). Ritirare il piano di potenza rèpeta al suo piano di terra di riarno può efficacemente sopprimere il problema della "radiazione del bordo". Inoltre, il piano di potenza di lavoro principale della scheda (che è ampiamente usaa) dovrebbe essere in prossimità del suo piano di terra per ridurre efficacemente l'area del ciclo della corrente di alimentazione.

3) Verificare se non c'è una linea di segnale 50 MHz sui livelli TOP e BOTTOM della scheda. In tal ccomeo, instradare il segnale ad alta frequenza tra i due strati piani per sopprimere la sua radiazione nello spazio.

scheda pcb

3. Bordo singolo straa e dèegno del bordo doppio straa:

Per la progettazione di schede monostraa e schede a doppio straa, l'attenzione principale dovrebbe essere prestata alla progettazione di linee di segnale chiave e linee elettriche. Ci deve essere un filo di terra adiacente alla traccia di alimentazione e tracce parallele per ridurre l'area del ciclo di corrente dell'alimentazione elettrica. La "Linea di Terra Guida" dovrebbe essere posizionata su entrambi i lati delle linee di segnale chiave della scheda a singolo straa. Ci dovrebbe essere una gree area di terra sul piano di proiezione delle linee di segnale chiave della scheda a doppio straa, o una "Linea di terra guida" dovrebbe essere progettata allo stesso modo della scheda a singolo straa. Il "terreno di guardiaia" su entrambi i lati della linea del segnale chiave può ridurre l'area del ciclo del segnale da un laa e anche impedire la conversazione incrociata tra la linea del segnale e altre linee del segnale.


4. Abilità di latut del bordo PCB

Queo si progetta il layout della scheda PCB, il principio di progettazione di posizionare in linea retta lungo la direzione del flusso del segnale dovrebbe essere pienamente rèpettaa e il loop avanti e indietro dovrebbe essere evitaa il più possibile. In quesa modo, l'accoppiamena direta del segnale può essere evitato e la qualità del segnale sarà influenzata. Inoltre, al fine di evitare interferenze e accoppiamenti reciproci tra circuitooooooooooooooooooooooi e componenteei elettronici, il posizionamento dei circuiti e la dèposizione dei componenti dovrebbero seguire i seguenti principi:

1) Se l'interfaccia è progettata con "terra pulita" sulla scheda, i dèpositivi di filtraggio e èolamento devono essere posizionati sul ncometro di èolamento tra il "terreno pulito" e il terreno di lavoro. Ciò impedèce che i dèpositivi di filtraggio o èolamento si accoppiano tra loro attraverso lo strato planaree, il che ne comprometterebbe l'effetto. Inoltre, "in modo pulito", nessun altro dèpositivo può essere posizionato se non dèpositivi di filtraggio e protezione.

2) Queo una varietà di circuiti modularei sono posizionati sulla stessa scheda PCB, circuiti digitaleeeei e circuiti analogicaoicoicoici, i circuiti ad alta velocità e a bcomesa velocità dovrebbero essere separati per evitare interferenze reciproche tra circuiti digitali, circuiti analogici, circuiti ad alta velocità e circuiti a bcomesa velocità. Inoltre, queo ci sono circuiti ad alta velocità, media velocità e bcomesa velocità sul circuito stampato allo stesso tempo, al fine di evitare che il rudi più del circuito ad alta frequenza si irradia verso l'esterno attraverso l'interfaccia.

3. Il circuito filtrante della porta di ingresso di potenza del circuito stampato deve essere posizionato vicino all'interfaccia per evitare il re-accoppiamento della linea filtrata.

4. I dèpositivi di filtraggio, protezione e èolamento del circuito di interfaccia sono posizionati vicino all'interfaccia, che può efficacemente raggiungere gli effetti di protezione, filtraggio e èolamento. Se ci sono sia circuiti filtranti che di protezione all'interfaccia, il principio di protezione prima e poi di filtraggio dovrebbe essere seguito. Poiché il circuito di protezione è utilizzato per la soppressione esterna di sovratensione e sovracorrente, se il circuito di protezione è posizionato dopo il circuito del filtro, il circuito del filtro sarà danneggiato da sovratensione e sovracorrente. Inoltre, poiché le linee di ingresso e uscita del circuito sono accoppiate tra loro, l'effetto di filtraggio, èolamento o protezione sarà indebolito. Durante il layout, comesicurarsi che le linee di ingresso e uscita del circuito filtro (filtro), èolamento e circuito di protezione non siano accoppiate tra loro.

5) I circuiti sensibili o i dèpositivi (come i circuiti di riprètino, ecc.) sono ad almeno 1000 mil di dètanza da ogni bordo della scheda, in particolare il bordo del lato dell'interfaccia della scheda.

6) I condensatori di accumulo di energia e filtro ad alta frequenza dovrebbero essere posizionati vicino ai circuiti dell'unitàà o ai dèpositivi con grei cambiamenti di corrente (quali i terminali di ingresso e uscita del modulo di potenza, ventole e relè) per ridurre l'area del ciclo ad alta corrente.

7) Gli elementi filtranti devono essere posizionati fianco a fianco per evitare che il circuito filtrato venga nuovamente dèturbato.

8) I perti dèpositivi di radiazione quali cristalli, oscillatori di cristallo, relè, alimentatori di commutazione, ecc. sono almeno 1000 mil lontano dal connettore di interfaccia a scheda singola. In questo modo, l'interferenza può essere irradiata direttamente verso l'esterno, o la corrente può essere accoppiata sul cavo in uscita per irradiarsi verso l'esterno.


5. Regole di cablaggio del bordo PCB

In aggiunta to component selezionaion e circuit progettazione, buon layout del circuito stampato (PCB) is anche a molto importante fattore in elettromagnetico compatibilità. Da queo il PCB bordo is an inerente component di il sistema, migliorare elettromagnetico compatibilità in il PCB bordo routing sarà non imporre aggiuntaal costi on il finale prodotto. Chiunque dovrebbe tenere in mente che a povero PCB layout can causo more EMC problemi di eliminare ilm, e in molti ccomei, anche aggiunta filtros e componenti non risolvere ilm. Had to refilo il entire bordo. Ilrepere, sviluppo buono PCB bordo routing habil suo at il inizio is il via to salva denaro. Il seguenti sarà introdurre alcuni general regole di PCB bordo cablaggio e il progettazione strategie di potenza linee, terra linee e segnale linee. Secondo to ilse regole, migliorarement misure are proposto for tipico stampato circuit bordo circuil suo di aria condizionatori.

1) Separazione dei cavi

Il ruolo della separazione dei cavi è quello di accoppiare crossparlare e rumore tra linee adiacenti sullo stesso strato del PCB. La specifica 3W afferma che tutti i segnali (orologio, video, audio, reset, ecc.) devono essere isolati da linea a linea e da bordo a bordo come piùrato nella Figura 10. Al fine di ridurre ulteriormente l'accoppiamento magnetico, il terreno di riferimento è posizionato vicino al segnale chiave per isolare il rumore di accoppiamento generato da altre linee di segnale.

2) Circuito di protezione e shunt

Impostare linee di shunt e protezione è un modo molto efficace per isolare e proteggere i segnali critici come i segnali di orologio del sistema in un ambiente rumoroso. Le linee parallele o di protezione nel PCB sono instradate lungo le linee dei segnali critici. La linea di protezione non solo isola il flusso di accoppiamento generato da altre linee di segnale, ma isola anche i segnali critici dall'accoppiamento con altre linee di segnale. La differenza tra una linea di shunt e una linea di protezione è che la linea di shunt non deve essere terminata (collegata a terra), ma entrambe le estremità della linea di protezione devono essere collegate a terra. Per ridurre ulteriormente l'accoppiamento, le linee di protezione nel PCB multistrato possono essere aggiunte con un percorso per la messa a terra di ogni altra sezione.

3) Progettazione del cavo di alimentazione

Secondo le dimensioni della corrente del circuito stampato, cercare di aumentare la larghezza della linea elettrica per ridurre la resistenza del ciclo. Allo stesso tempo, rendere la direzione della linea elettrica e della linea di terra coerente con la direzione della trcomemissione dei dati, che contribuirà a migliorare la capacità anti-rumore. Nel pannello singolo o doppio, se la linea elettrica è molto lunga, i condensatori di disaccoppiamento dovrebbero essere aggiunti a terra ogni 3000mil e il valore del condensatore dovrebbe essere 10uF + 1000pF.

4) Progettazione del filo di terra

I principi della progettazione del filo di terra sono:

a. Separare terra digitale da terra analogica. Se ci sono circuiti logici e circuiti livicinoi sul circuito stampato, dovrebbero essere separati il più possibile. Il terreno del circuito a bcomesa frequenza dovrebbe essere messo a terra in parallelo in un unico punto, per quanto possibile. Queo il cablaggio effettivo è difficile, può essere parzialmente collegato in serie e quindi messo a terra in parallelo. Il circuito ad alta frequenza dovrebbe essere messo a terra in più punti in serie, il filo di terra dovrebbe essere corto e affittato e il foglio di terra a forma di griglia di gree area dovrebbe essere utilizzato intorno ai componenti ad alta frequenza il più possibile.

b. Il filo di terra dovrebbe essere il più spesso possibile. Se il filo di terra è molto sottile, il potenziale di terra cambierà con il cambiamento della corrente, che ridurrà le prestazioni anti-rumore. Pertanto, il filo di terra dovrebbe essere ispessito in modo che possa pcomesare tre volte la corrente consentita sul bordo stampato. Se possibile, il filo di terra dovrebbe essere più di 2~3 mm.

c. Il filo di terra forma un anello chiuso. Per schede stampate composte solo da circuiti digitali, la maggior parte dei circuiti di messa a terra sono disposti in un loop, che può migliorare la capacità anti-rumore.

5) Progettazione della linea di segnale

Per chiave segnale linee, if il bordo hcome an interno segnale cablaggio livello, il chiave segnale linee tale come orologios are percorsod on il interno livello, e il cablaggio livello is preferito. In aggiunta, il chiave segnale linee deve non be instradato attraverso il partizione area, incluso il riferimento piano gap causato da vicome e pcometiglie, oilrwise il segnale loop area sarà aumento. E il chiave segnale line dovrebbe be â¥3H da il bordo di il riferimento piano (H is il altezza di il line da il riferimento piano) to sopprimere il bordo radiazioni effetto. Per strong radiazioni segnale linee tale come orologio linee, bus linee, e radio frequenza linee, e sensibile segnale linee tale come reset segnale linee, chip seleziona segnale linee, e sistema control segnali, ily dovrebbe be mantenuto avia da il interfaccia in uscita segnale linee. Ilrefore, il interferenza on il strong irradiato segnale line is prevenireed da essere coppiad to il in uscita segnale line e irradiared to il fuori; it is anche evitareed che il esterno interferenza portato in da il in uscita segnale line di il interfaccia is accoppiato to il sensibile segnale line, causa il sistema to malfunzionamento. Per differenziale segnale linee, il stesso livello, uguale lunghezza, e parallel linee dovrebbe be run to tenere il impedenza coerente, e là dovrebbe be no altro linee tra il differenziale linee. Perché il comune modalità impedenza di il differenziale coppia is garantito to be uguale, il suo anti-interferenza capacità can be migliorared. Accavoing to il sopra cablaggio regole, il tipico stampato circuit bordo circuit di il aria condizionatore is miglioramento e ottimizzato. In general, if you studio il progettazione di il ritorno percorso prima cablaggio, you sarà hanno a possibilità di successo e raggiungere il obiettivo di riduzione EMI radiazioni. Inoltre, it is non necessario to spesa qualsiasi denaro to cambiamento il cablaggio livello prima il effettivo cablaggio is eseguito. E is il pratica di Scheda PCB progettazione to migliorare EMC.