Cinc atributs importants i problemes de disseny de PCB a tenir en compte en l'anàlisi EMC

S’ha dit que només hi ha dos tipus d’enginyers electrònics al món: els que han experimentat interferències electromagnètiques i els que no ho són. Amb l’augment de la freqüència del senyal de PCB, el disseny d’EMC és un problema que hem de tenir en compte

1. Cinc atributs importants a tenir en compte durant l’anàlisi EMC

Davant un disseny, hi ha cinc atributs importants a tenir en compte a l’hora de realitzar una anàlisi EMC d’un producte i disseny:

1

1). Mida del dispositiu clau:

Les dimensions físiques del dispositiu emissor que produeixen la radiació. El corrent de freqüència de ràdio (RF) crearà un camp electromagnètic, que es filtrarà a través de la carcassa i fora de la carcassa. La longitud del cable del PCB com a ruta de transmissió té un impacte directe sobre el corrent de RF.

2). Coincidència d’impedàncies

Impedàncies de la font i del receptor i les impedàncies de transmissió entre elles.

3). Característiques temporals dels senyals d’interferència

És el problema un esdeveniment continu (senyal periòdic), o és només un cicle d’operació específic (per exemple, un esdeveniment únic podria ser un cop de tecla o una interferència d’energia, una operació de unitat de disc periòdica o una xarxa de xarxa)

4). La força del senyal d’interferència

Quin fort és el nivell d’energia de la font i el potencial que té per generar interferències nocives

5).Característiques de freqüència dels senyals d’interferència

Utilitzant un analitzador d'espectre per observar la forma d'ona, observeu on es produeix el problema a l'espectre, que és fàcil trobar el problema

A més, alguns hàbits de disseny de circuits de baixa freqüència necessiten atenció. Per exemple, la posada a terra convencional d’un sol punt és molt adequada per a aplicacions de baixa freqüència, però no és adequada per a senyals de RF on hi ha més problemes d’EMI.

2

Es creu que alguns enginyers aplicaran la posada a terra d’un sol punt a tots els dissenys de productes sense reconèixer que l’ús d’aquest mètode de terra pot crear problemes més o més complexos d’EMC.

També hem de parar atenció al flux actual dels components del circuit. A partir del coneixement del circuit, sabem que el corrent flueix des de l’alta tensió fins a la baixa tensió i el corrent sempre flueix per un o més camins en un circuit de bucle tancat, de manera que hi ha una regla molt important: dissenyar un bucle mínim.

Per a aquelles direccions on es mesura el corrent d’interferència, el cablejat PCB es modifica de manera que no afecta la càrrega ni el circuit sensible. Les aplicacions que requereixen una ruta d’alta impedància des de l’alimentació a la càrrega han de considerar totes les vies possibles a través de les quals pot fluir el corrent de retorn.

3

També hem de parar atenció al cablejat del PCB. La impedància d’un fil o via conté resistència i reactància inductiva. A altes freqüències, hi ha impedància, però no hi ha cap reactància capacitiva. Quan la freqüència del fil està per sobre dels 100 kHz, el fil o el fil es converteix en un inductor. Els cables o cables que operen per sobre d’àudio poden esdevenir antenes RF.

En les especificacions EMC, els cables ni els cables no poden funcionar per sota de λ/20 d'una freqüència particular (l'antena està dissenyada per ser λ/4 o λ/2 d'una freqüència particular). Si no està dissenyat així, el cablejat es converteix en una antena altament eficient, fent que la depuració posterior sigui encara més complicada.

 

2.Disseny de PCB

4

Primer: considereu la mida del PCB. Quan la mida del PCB és massa gran, la capacitat anti-interferència del sistema disminueix i el cost augmenta amb l’augment del cablejat, mentre que la mida és massa petita, cosa que provoca fàcilment el problema de la dissipació de calor i la interferència mútua.

Segon: Determineu la ubicació de components especials (com ara elements de rellotge) (el cablejat del rellotge no es posa al voltant del terra i no passegeu per les línies de senyal clau per evitar interferències).

Tercer: segons la funció del circuit, la disposició global de PCB. En la disposició del component, els components relacionats han d’estar el més propers possibles, per tal d’obtenir un millor efecte anti-interferència.