PCB方面的電磁兼容性EMC設計
1、適當的PCB層數
在層數,單層PCB,雙層PCB和多層PCB方面。
a、單層PCB和雙層PCB適用于中/低密度布線或低完整性電路。基于制造成本問題,大多數消費電子產品依賴于單層PCB或雙層PCB。然而,由于它們的結構缺陷,它們都產生很多EMI,并且它們也對外部干擾敏感。
b、多層PCB往往更多地應用于高密度布線和高完整性芯片電路中。因此,當信號頻率較高且電子元件以高密度分布時,應選擇至少4層PCB。在多層PCB設計中,電源平面和接地平面應專門布置,信號線與地線之間的距離減小。結果,所有信號的環路面積可以大幅減少。從EMC的角度來看,多層PCB能夠有效地減少輻射并提高抗干擾能力。
2、單層PCB設計
單層PCB通常在數百KHz的低頻下工作,因為許多高頻設計條件受限于低頻限制,例如缺少RF電路返回和完全閉合所需的控制條件,明顯的線路趨膚效應或不可避免的磁環和天線問題。因此,單層PCB往往對靜電,快速脈沖,輻射或傳導RF等RF干擾敏感。在單層PCB設計中,不考慮信號完整性和終端匹配。首先是電源和地線設計,然后是高風險信號設計,應放置在地線旁邊,越接近越好。
后是其他線的設計,具體設計措施包括:
a、必須確保電源線和地線沿著關鍵電路信號網絡中的電源箱接地點。
b、應根據子功能布線,并且必須在敏感元件和相應的I / O端子和連接器上嚴格考慮設計要求。
C、關鍵信號網絡中的所有組件應相鄰放置。
d、當PCB需要多個接地點時,請確保這些點相互連接,并包括連接方法設計。
即 對于其他線路布線,具有較高RF耐受能力的線路應采用微通道的設計方法,其中RF回路路徑清晰。
3、雙/多層PCB設計
a、關鍵電源平面應與相應的接地層相鄰,并產生耦合電容。配合PCB去耦電容,關鍵電源平面有利于電源層的阻抗降低,具有良好的濾波效果。
b、不允許相鄰平面上的關鍵信號穿過分裂區域以停止信號環路擴大,以減少強輻射并降低干擾靈敏度。
C、時鐘信號,高頻信號和高速信號等關鍵信號需要相鄰的地平面。例如,與地平面相鄰的信號平面可以被認為是用于信號路由的佳平面,從而可以收縮信號環區域和屏蔽輻射。
d、由于符合20H規則,電源平面通常應小于地平面。
PCB的EMC設計源于技術,知識和經驗的復雜性,本文中列出的所有設計規則旨在為工程師提供基本和概念性指導,以確保他們在EMC設計中取得首次成功。事實上,優秀的EMC設計要求工程師將盡可能多的元素納入電路板設計帳戶,工程師應該知道它們是什么以及如何對它們做出反應。
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