Man sagt, dass es auf der Welt nur zwei Arten von Elektronikingenieuren gibt: diejenigen, die elektromagnetische Störungen erlebt haben, und diejenigen, bei denen dies nicht der Fall war. Mit der Zunahme der PCB-Signalfrequenz ist das EMV-Design ein Problem, das wir berücksichtigen müssen

1. Fünf wichtige Attribute, die bei der EMV-Analyse zu berücksichtigen sind

Im Hinblick auf ein Design müssen bei der Durchführung einer EMV-Analyse eines Produkts und Designs fünf wichtige Attribute berücksichtigt werden:

1). Größe des Schlüsselgeräts:

Die physikalischen Abmessungen des emittierenden Geräts, das die Strahlung erzeugt. Der Hochfrequenzstrom (RF) erzeugt ein elektromagnetisches Feld, das durch das Gehäuse und aus dem Gehäuse austritt. Die Kabellänge auf der Leiterplatte als Übertragungsstrecke hat direkten Einfluss auf den HF-Strom.

2). Impedanzanpassung

Quell- und Empfängerimpedanzen sowie die Übertragungsimpedanzen zwischen ihnen.

3). Zeitliche Eigenschaften von Störsignalen

Handelt es sich bei dem Problem um ein kontinuierliches (periodisches Signal) Ereignis oder handelt es sich nur um einen bestimmten Betriebszyklus (z. B. könnte ein einzelnes Ereignis ein Tastendruck oder eine Einschaltstörung, ein periodischer Festplattenbetrieb oder ein Netzwerk-Burst sein)?

4). Die Stärke des Störsignals

Wie stark ist das Energieniveau der Quelle und wie groß ist das Potenzial, schädliche Störungen zu erzeugen

5).Frequenzeigenschaften von Störsignalen

Verwenden Sie einen Spektrumanalysator zur Beobachtung der Wellenform und beobachten Sie, wo im Spektrum das Problem auftritt, wodurch das Problem leicht gefunden werden kann

Darüber hinaus müssen einige Entwurfsgewohnheiten für Niederfrequenzschaltungen beachtet werden. Die herkömmliche Einzelpunkterdung eignet sich beispielsweise sehr gut für Niederfrequenzanwendungen, ist jedoch nicht für HF-Signale geeignet, bei denen es mehr EMI-Probleme gibt.

Es wird davon ausgegangen, dass einige Ingenieure bei allen Produktdesigns eine Einzelpunkterdung anwenden, ohne zu erkennen, dass die Verwendung dieser Erdungsmethode zu immer komplexeren EMV-Problemen führen kann.

Wir sollten auch auf den Stromfluss in den Schaltungskomponenten achten. Aus der Kenntnis der Schaltung wissen wir, dass der Strom von der Hochspannung zur Niederspannung fließt und dass der Strom immer durch einen oder mehrere Pfade in einem geschlossenen Kreis fließt. Daher gibt es eine sehr wichtige Regel: Entwerfen Sie eine minimale Schleife.

Für die Richtungen, in denen der Störstrom gemessen wird, wird die Leiterplattenverkabelung so modifiziert, dass sie keinen Einfluss auf die Last oder den empfindlichen Stromkreis hat. Bei Anwendungen, die einen Pfad mit hoher Impedanz von der Stromversorgung zur Last erfordern, müssen alle möglichen Pfade berücksichtigt werden, über die der Rückstrom fließen kann.

Wir müssen auch auf die Leiterplattenverkabelung achten. Die Impedanz eines Drahtes oder einer Strecke besteht aus dem Widerstand R und der induktiven Reaktanz. Bei hohen Frequenzen gibt es eine Impedanz, aber keine kapazitive Reaktanz. Wenn die Drahtfrequenz über 100 kHz liegt, wird der Draht oder die Leitung zu einem Induktor. Kabel oder Leitungen, die über Audio betrieben werden, können zu HF-Antennen werden.

In den EMV-Spezifikationen dürfen Drähte oder Leitungen nicht unter λ/20 einer bestimmten Frequenz betrieben werden (die Antenne ist für λ/4 oder λ/2 einer bestimmten Frequenz ausgelegt). Wenn die Verkabelung nicht so ausgelegt ist, wird sie zu einer hocheffizienten Antenne, was das spätere Debuggen noch schwieriger macht.

2.PCB-Layout

Erstens: Berücksichtigen Sie die Größe der Leiterplatte. Wenn die Größe der Leiterplatte zu groß ist, nimmt die Entstörungsfähigkeit des Systems ab und die Kosten steigen mit zunehmender Verdrahtung, während die Größe der Leiterplatte zu klein ist, was leicht zu Problemen der Wärmeableitung und gegenseitigen Beeinflussung führt.

Zweitens: Bestimmen Sie die Position spezieller Komponenten (z. B. Uhrelemente) (Uhrkabel sollten am besten nicht auf dem Boden verlegt werden und nicht um die wichtigsten Signalleitungen herumlaufen, um Störungen zu vermeiden).

Drittens: Entsprechend der Schaltungsfunktion das Gesamtlayout der Leiterplatte. Bei der Komponentenanordnung sollten die zugehörigen Komponenten möglichst nahe beieinander liegen, um eine bessere Entstörungswirkung zu erzielen.