PCB дизайнында электромагниттик шайкештик (EMC) жана аны менен байланышкан электромагниттик тоскоолдуктар (EMI) адатта инженерлер үчүн эки чоң баш оору болуп келген, айрыкча бүгүнкү күндө схемалык платалардын конструкцияларында жана компоненттердин пакеттери кичирейүүнү улантууда, OEMs жогорку ылдамдыктагы системаларды талап кылат.Бул макалада мен PCB дизайнындагы электромагниттик көйгөйлөрдөн кантип качуу керектигин бөлүшөм.
1. Кайчылаш жана тегиздөө - көңүл борборунда
Токтун туура агымын камсыз кылуу үчүн тегиздөө өзгөчө маанилүү.Эгерде ток осциллятордон же башка ушул сыяктуу түзүлүштөн келсе, токту жер катмарынан өзүнчө кармоо же токтун башка тегиздөө менен параллелдүү иштешине жол бербөө өзгөчө маанилүү.Параллелдүү эки жогорку ылдамдыктагы сигналдар EMC жана EMI, айрыкча кайчылаш байланышты жаратышы мүмкүн.Резисторлордун жолдорун мүмкүн болушунча кыска жана кайтаруу токунун жолдорун мүмкүн болушунча кыска кармоо маанилүү.Кайтаруучу жолдун узундугу берүү жолунун узундугу менен бирдей болушу керек.
EMI үчүн бир жол "бузуу жолу" деп аталат, экинчиси "курмандык жолу".Индуктивдүү жана сыйымдуулук кошулуу электромагниттик талаалардын болушунан улам “жабырлануучу” жолго таасир этет, ошентип “курмандык жолунда” алдыга жана артка агымдарды пайда кылат.Ошентип, толкун сигналдын берүү жана кабыл алуу узундугу дээрлик бирдей болгон туруктуу чөйрөдө пайда болот.
Туруктуу трассалар менен жакшы тең салмакталган чөйрөдө индукцияланган токтор бири-бирин жокко чыгарып, кайчылашууну жок кылышы керек.Бирок, биз мындай нерсе болбой турган жеткилеңсиз дүйнөдө жашап жатабыз.Ошондуктан, биздин максат бардык трассалар үчүн кайчылашуу минималдуу болушу керек.Параллель сызыктар арасындагы туурасы сызыктардын туурасынан эки эсе көп болсо, кайчылашуунун эффектисин азайтууга болот.Мисалы, сызыктын туурасы 5 миль болсо, эки параллелдүү сызыктын ортосундагы минималдуу аралык 10 миллион же андан көп болушу керек.
Жаңы материалдар жана компоненттер пайда боло бергендиктен, ПХБ дизайнерлери EMC жана кийлигишүү маселелерин чечүүнү уланта бериши керек.
2. Конденсаторлорду ажыратуу
Ажыратуучу конденсаторлор кайчылашуунун жагымсыз таасирин азайтат.Алар AC төмөн импедансты камсыз кылып, ызы-чуу менен кайчылашууну азайтуучу аппараттын кубаттуулугу менен жер казыктарынын ортосунда жайгашуусу керек.Кеңири жыштык диапазонунда төмөн импеданска жетүү үчүн бир нече ажыратуу конденсаторлору колдонулушу керек.
Ажыратуучу конденсаторлорду жайгаштыруунун маанилүү принциби болуп, тегиздөөлөргө индуктивдүү таасирди азайтуу үчүн сыйымдуулуктун эң төмөнкү мааниси бар конденсатор аппаратка мүмкүн болушунча жакын жайгаштырылат.Бул конкреттүү конденсатор аппараттын кубат берүүчү төөнөгүчтөрүнө же кубат менен камсыз кылуучу жолго мүмкүн болушунча жакын жайгаштырылышы керек жана конденсатордун төшөктөрү түздөн-түз линияларга же жер деңгээлине туташтырылууга тийиш.Эгерде тегиздөө узун болсо, жердин импедансын азайтуу үчүн бир нече жолду колдонуңуз.
3. PCBди жерге туташтыруу
EMI азайтуу үчүн маанилүү жолу PCB жерге катмарын долбоорлоо болуп саналат.Биринчи кадам - бул PCB тактасынын жалпы аянтынын чегинде жерге туташтыруу аянтын мүмкүн болушунча чоң кылуу, андыктан эмиссиялар, кайчылаш жана ызы-чуу азаят.Ар бир компонентти жер түйүнүнө же жерге туташтыруу катмарына туташтырууда өзгөчө этият болуу керек, ансыз ишенимдүү жерге туташтыргыч катмардын нейтралдаштыруучу эффекти толук колдонулбайт.
Өзгөчө татаал PCB дизайны бир нече туруктуу чыңалууга ээ.Идеалында, ар бир эталондук чыңалуу өзүнүн тиешелүү жер катмарына ээ.Бирок, өтө көп жер катмарлары ПХБнын өндүрүштүк чыгымдарын көбөйтүп, аны өтө кымбат кылат.Бир компромисс үч-беш башка жерде жерге туташтыруу катмарларын колдонуу болуп саналат, алардын ар бири бир нече жерге туташтыруу бөлүмдөрүн камтышы мүмкүн.Бул тактайдын өндүрүштүк наркын гана көзөмөлдөбөстөн, EMI жана EMCди азайтат.
Төмөн импеданс жерге туташтыруу системасы EMC минималдаштыруу үчүн маанилүү болуп саналат.Көп катмарлуу ПХБда жез балансынын блогуна (жез уурдоо) же чачыранды жерге туташтыруу катмарына караганда ишенимдүү негиздөө катмарына ээ болуу артык, анткени ал аз импеданска ээ, учурдагы жолду камсыз кылат жана тескери сигналдардын эң жакшы булагы болуп саналат.
Сигналдын жерге кайтып келүү үчүн канча убакыт талап кылынышы да абдан маанилүү.Сигналдын булакка чейин жана булактан келүү убактысы салыштырмалуу болушу керек, антпесе антеннага окшош кубулуш пайда болуп, нурлануучу энергиянын EMIнин бир бөлүгүнө айланат.Ошо сыяктуу эле, агымдын сигналдын булагына чейин түзүлүшү мүмкүн болушунча кыска болушу керек, эгерде булак жана кайтуу жолдору бирдей узундукта болбосо, жер секирип, бул да EMI жаратат.
4. 90° бурчтан качыңыз
EMIди азайтуу үчүн түз бурч радиацияны пайда кылгандыктан, 90° бурчту түзүүдөн качуу керек.90 ° бурч болбош үчүн, тегиздөө бурчка, жок эле дегенде, эки 45 ° бурч зымдары болушу керек.
5. Ашыкча тешикти колдонууда этият болуу керек
Дээрлик бардык PCB схемаларында ар кандай катмарлардын ортосунда өткөргүч байланышты камсыз кылуу үчүн vias колдонулушу керек.Кээ бир учурларда, алар ошондой эле чагылууларды жаратат, анткени тегиздөөдө виалар түзүлгөндө мүнөздүү импеданс өзгөрөт.
Визалар трассанын узундугун көбөйтөт жана дал келүү керек экенин эстен чыгарбоо да маанилүү.Дифференциалдык тегиздөө учурда, мүмкүн болушунча, жолдордон качуу керек.Эгер муну болтурбоо мүмкүн болбосо, сигналдын жана кайтуу жолдорунун кечигүүлөрүн компенсациялоо үчүн эки трассада эки жолду колдонуу керек.
6. Кабельдер жана физикалык экрандар
Санариптик схемаларды жана аналогдук токторду алып жүрүүчү кабелдер мителик сыйымдуулукту жана индуктивдүүлүктү жаратып, EMC менен байланышкан көптөгөн көйгөйлөрдү жаратышы мүмкүн.Эгерде ийилген жуп кабелдер колдонулса, анда муфтанын төмөнкү деңгээли сакталат жана пайда болгон магнит талаасы жок кылынат.Жогорку жыштыктагы сигналдар үчүн EMI кийлигишүүсүн жок кылуу үчүн экрандалган кабелдер, алардын алдыңкы да, арткы да жерге туташтырылышы керек.
Физикалык коргоо - бул EMIдин ПХБ схемасына киришине жол бербөө үчүн системанын бүтүндөй же бир бөлүгүн металл пакетке салуу.Бул экран жабык, жерди өткөрүүчү конденсатор сыяктуу иштейт, антенна циклинин өлчөмүн азайтат жана EMI сиңирет.
Посттун убактысы: 23-ноябрь, 2022-жыл