PCB方面的電磁兼容性EMC設(shè)計(jì)
1、適當(dāng)?shù)腜CB層數(shù)
在層數(shù),單層PCB,雙層PCB和多層PCB方面。
a、單層PCB和雙層PCB適用于中/低密度布線或低完整性電路。基于制造成本問題,大多數(shù)消費(fèi)電子產(chǎn)品依賴于單層PCB或雙層PCB。然而,由于它們的結(jié)構(gòu)缺陷,它們都產(chǎn)生很多EMI,并且它們也對外部干擾敏感。
b、多層PCB往往更多地應(yīng)用于高密度布線和高完整性芯片電路中。因此,當(dāng)信號頻率較高且電子元件以高密度分布時(shí),應(yīng)選擇至少4層PCB。在多層PCB設(shè)計(jì)中,電源平面和接地平面應(yīng)專門布置,信號線與地線之間的距離減小。結(jié)果,所有信號的環(huán)路面積可以大幅減少。從EMC的角度來看,多層PCB能夠有效地減少輻射并提高抗干擾能力。
2、單層PCB設(shè)計(jì)
單層PCB通常在數(shù)百KHz的低頻下工作,因?yàn)樵S多高頻設(shè)計(jì)條件受限于低頻限制,例如缺少RF電路返回和完全閉合所需的控制條件,明顯的線路趨膚效應(yīng)或不可避免的磁環(huán)和天線問題。因此,單層PCB往往對靜電,快速脈沖,輻射或傳導(dǎo)RF等RF干擾敏感。在單層PCB設(shè)計(jì)中,不考慮信號完整性和終端匹配。首先是電源和地線設(shè)計(jì),然后是高風(fēng)險(xiǎn)信號設(shè)計(jì),應(yīng)放置在地線旁邊,越接近越好。
后是其他線的設(shè)計(jì),具體設(shè)計(jì)措施包括:
a、必須確保電源線和地線沿著關(guān)鍵電路信號網(wǎng)絡(luò)中的電源箱接地點(diǎn)。
b、應(yīng)根據(jù)子功能布線,并且必須在敏感元件和相應(yīng)的I / O端子和連接器上嚴(yán)格考慮設(shè)計(jì)要求。
C、關(guān)鍵信號網(wǎng)絡(luò)中的所有組件應(yīng)相鄰放置。
d、當(dāng)PCB需要多個(gè)接地點(diǎn)時(shí),請確保這些點(diǎn)相互連接,并包括連接方法設(shè)計(jì)。
即 對于其他線路布線,具有較高RF耐受能力的線路應(yīng)采用微通道的設(shè)計(jì)方法,其中RF回路路徑清晰。
3、雙/多層PCB設(shè)計(jì)
a、關(guān)鍵電源平面應(yīng)與相應(yīng)的接地層相鄰,并產(chǎn)生耦合電容。配合PCB去耦電容,關(guān)鍵電源平面有利于電源層的阻抗降低,具有良好的濾波效果。
b、不允許相鄰平面上的關(guān)鍵信號穿過分裂區(qū)域以停止信號環(huán)路擴(kuò)大,以減少強(qiáng)輻射并降低干擾靈敏度。
C、時(shí)鐘信號,高頻信號和高速信號等關(guān)鍵信號需要相鄰的地平面。例如,與地平面相鄰的信號平面可以被認(rèn)為是用于信號路由的佳平面,從而可以收縮信號環(huán)區(qū)域和屏蔽輻射。
d、由于符合20H規(guī)則,電源平面通常應(yīng)小于地平面。
PCB的EMC設(shè)計(jì)源于技術(shù),知識和經(jīng)驗(yàn)的復(fù)雜性,本文中列出的所有設(shè)計(jì)規(guī)則旨在為工程師提供基本和概念性指導(dǎo),以確保他們在EMC設(shè)計(jì)中取得首次成功。事實(shí)上,優(yōu)秀的EMC設(shè)計(jì)要求工程師將盡可能多的元素納入電路板設(shè)計(jì)帳戶,工程師應(yīng)該知道它們是什么以及如何對它們做出反應(yīng)。
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