Pięć ważnych atrybutów i kwestii związanych z układem PCB, które należy uwzględnić w analizie EMC

Mówi się, że na świecie są tylko dwa rodzaje inżynierów elektroników: ci, którzy doświadczyli zakłóceń elektromagnetycznych, i ci, którzy ich nie doświadczyli. Wraz ze wzrostem częstotliwości sygnału PCB, problemem, który musimy wziąć pod uwagę, jest projektowanie EMC

1. Pięć ważnych atrybutów, które należy wziąć pod uwagę podczas analizy EMC

W obliczu projektu należy wziąć pod uwagę pięć ważnych atrybutów podczas przeprowadzania analizy EMC produktu i projektu:

1

1). Rozmiar kluczowego urządzenia:

Fizyczne wymiary urządzenia emitującego, które wytwarza promieniowanie. Prąd o częstotliwości radiowej (RF) wytworzy pole elektromagnetyczne, które będzie wyciekać przez obudowę i na zewnątrz. Długość kabla na płytce PCB jako ścieżki transmisji ma bezpośredni wpływ na prąd RF.

2). Dopasowanie impedancji

Impedancje źródła i odbiornika oraz impedancje transmisyjne pomiędzy nimi.

3). Charakterystyka czasowa sygnałów zakłócających

Czy problem ma charakter ciągły (sygnał okresowy), czy też jest to tylko określony cykl operacji (np. pojedynczym zdarzeniem może być naciśnięcie klawisza lub zakłócenia przy włączaniu zasilania, okresowa praca dysku lub awaria sieci)

4). Siła sygnału zakłócającego

Jak silny jest poziom energii źródła i jaki potencjał ma ono do generowania szkodliwych zakłóceń

5).Charakterystyki częstotliwościowe sygnałów zakłócających

Używając analizatora widma do obserwacji kształtu fali, zaobserwuj, gdzie w widmie występuje problem, co ułatwia znalezienie problemu

Ponadto należy zwrócić uwagę na niektóre nawyki związane z projektowaniem obwodów niskiej częstotliwości. Na przykład konwencjonalne uziemienie jednopunktowe jest bardzo odpowiednie w zastosowaniach o niskiej częstotliwości, ale nie nadaje się do sygnałów RF, w których występuje więcej problemów z zakłóceniami elektromagnetycznymi.

2

Uważa się, że niektórzy inżynierowie zastosują uziemienie jednopunktowe we wszystkich projektach produktów, nie zdając sobie sprawy, że zastosowanie tej metody uziemienia może powodować bardziej lub bardziej złożone problemy związane z kompatybilnością elektromagnetyczną.

Należy także zwrócić uwagę na przepływ prądu w elementach obwodu. Z wiedzy o obwodach wiemy, że prąd przepływa od wysokiego napięcia do niskiego napięcia, a prąd zawsze przepływa przez jedną lub więcej ścieżek w obwodzie zamkniętym, dlatego obowiązuje bardzo ważna zasada: zaprojektuj minimalną pętlę.

W przypadku kierunków, w których mierzony jest prąd zakłócający, okablowanie PCB jest modyfikowane w taki sposób, aby nie miało wpływu na obciążenie ani czuły obwód. Zastosowania wymagające ścieżki o wysokiej impedancji od zasilacza do obciążenia muszą uwzględniać wszystkie możliwe ścieżki, którymi może przepływać prąd powrotny.

3

Musimy także zwrócić uwagę na okablowanie PCB. Impedancja drutu lub trasy zawiera rezystancję R i reaktancję indukcyjną. Przy wysokich częstotliwościach występuje impedancja, ale nie ma reaktancji pojemnościowej. Gdy częstotliwość drutu przekracza 100 kHz, drut lub drut staje się cewką indukcyjną. Przewody lub przewody działające ponad dźwiękiem mogą stać się antenami RF.

W specyfikacjach EMC przewody lub przewody nie mogą pracować poniżej λ/20 określonej częstotliwości (antena jest zaprojektowana tak, aby mieć λ/4 lub λ/2 określonej częstotliwości). Jeśli nie zostanie to zaprojektowane w ten sposób, okablowanie stanie się bardzo wydajną anteną, co jeszcze bardziej utrudni późniejsze debugowanie.

 

2.Układ PCB

4

Po pierwsze: rozważ rozmiar płytki PCB. Gdy rozmiar płytki PCB jest zbyt duży, zdolność systemu do zwalczania zakłóceń maleje, a koszt wzrasta wraz ze wzrostem okablowania, podczas gdy rozmiar jest zbyt mały, co łatwo powoduje problem rozpraszania ciepła i wzajemnych zakłóceń.

Po drugie: określ lokalizację specjalnych elementów (takich jak elementy zegara) (okablowanie zegara najlepiej nie układać wokół podłogi i nie chodzić po kluczowych liniach sygnałowych, aby uniknąć zakłóceń).

Po trzecie: zgodnie z funkcją obwodu, ogólny układ PCB. W układzie komponentów powiązane komponenty powinny znajdować się jak najbliżej siebie, aby uzyskać lepszy efekt przeciwzakłóceniowy.