Cinque attributi importanti e problemi di layout del PCB da considerare nell'analisi EMC

È stato detto che esistono solo due tipi di ingegneri elettronici al mondo: quelli che hanno subito interferenze elettromagnetiche e quelli che non l’hanno sperimentata. Con l'aumento della frequenza del segnale PCB, la progettazione EMC è un problema che dobbiamo considerare

1. Cinque attributi importanti da considerare durante l'analisi EMC

Di fronte a una progettazione, ci sono cinque attributi importanti da considerare quando si conduce un'analisi EMC di un prodotto e di un progetto:

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1). Dimensioni del dispositivo chiave:

Le dimensioni fisiche del dispositivo emittente che produce la radiazione. La corrente a radiofrequenza (RF) creerà un campo elettromagnetico, che fuoriuscirà attraverso l'alloggiamento e fuori dall'alloggiamento. La lunghezza del cavo sul PCB come percorso di trasmissione ha un impatto diretto sulla corrente RF.

2). Corrispondenza di impedenza

Impedenze di sorgente e ricevitore e impedenze di trasmissione tra di loro.

3). Caratteristiche temporali dei segnali di interferenza

Il problema è un evento continuo (segnale periodico) o è solo un ciclo operativo specifico (ad esempio, un singolo evento potrebbe essere la pressione di un tasto o un'interferenza all'accensione, un'operazione periodica dell'unità disco o un'interruzione della rete)

4). La forza del segnale di interferenza

Quanto è forte il livello di energia della sorgente e quanto potenziale ha di generare interferenze dannose

5).Caratteristiche di frequenza dei segnali di interferenza

Utilizzando un analizzatore di spettro per osservare la forma d'onda, osservare dove si verifica il problema nello spettro, per individuare facilmente il problema

Inoltre, è necessario prestare attenzione ad alcune abitudini di progettazione dei circuiti a bassa frequenza. Ad esempio, la messa a terra convenzionale a punto singolo è molto adatta per applicazioni a bassa frequenza, ma non è adatta per segnali RF dove ci sono più problemi EMI.

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Si ritiene che alcuni ingegneri applicheranno la messa a terra a punto singolo a tutti i progetti di prodotto senza riconoscere che l'uso di questo metodo di messa a terra può creare problemi EMC più o più complessi.

Dovremmo anche prestare attenzione al flusso di corrente nei componenti del circuito. Dalla conoscenza dei circuiti, sappiamo che la corrente scorre dall'alta tensione alla bassa tensione e la corrente scorre sempre attraverso uno o più percorsi in un circuito ad anello chiuso, quindi esiste una regola molto importante: progettare un anello minimo.

Per le direzioni in cui viene misurata la corrente di interferenza, il cablaggio del PCB viene modificato in modo da non influenzare il carico o il circuito sensibile. Le applicazioni che richiedono un percorso ad alta impedenza dall'alimentatore al carico devono considerare tutti i possibili percorsi attraverso i quali può fluire la corrente di ritorno.

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Dobbiamo anche prestare attenzione al cablaggio del PCB. L'impedenza di un filo o di un percorso contiene resistenza R e reattanza induttiva. Alle alte frequenze c'è impedenza ma nessuna reattanza capacitiva. Quando la frequenza del filo è superiore a 100kHz, il filo o il filo diventa un induttore. I cavi o i cavi che operano sopra l'audio possono diventare antenne RF.

Nelle specifiche EMC, i cavi o i fili non possono funzionare al di sotto di λ/20 di una frequenza particolare (l'antenna è progettata per essere λ/4 o λ/2 di una frequenza particolare). Se non progettato in questo modo, il cablaggio diventa un'antenna altamente efficiente, rendendo il successivo debug ancora più complicato.

 

2.Disposizione del circuito stampato

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Primo: considera la dimensione del PCB. Quando la dimensione del PCB è troppo grande, la capacità anti-interferenza del sistema diminuisce e il costo aumenta con l'aumento del cablaggio, mentre la dimensione è troppo piccola, il che causa facilmente il problema della dissipazione del calore e dell'interferenza reciproca.

Secondo: determinare la posizione dei componenti speciali (come gli elementi dell'orologio) (è meglio non posare il cablaggio dell'orologio sul pavimento e non camminare attorno alle linee del segnale chiave, per evitare interferenze).

Terzo: in base alla funzione del circuito, al layout complessivo del PCB. Nella disposizione dei componenti, i componenti correlati dovrebbero essere il più vicini possibile, in modo da ottenere un migliore effetto anti-interferenza.