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如何从PCB层设计开始控制EMC问题?

作者:五金加工
文章来源:本站

  

如何从PCB层设计开始控制EMC问题?

  

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如何从PCB层设计开始控制EMC问题?

  

如何从PCB层设计开始控制EMC问题?

  如何从PCB层设计开始控制EMC问题?

  首先,EMI要从系统考虑,单凭PCB无法解决问题。叠层对EMI来说,主要是提供信号最短回流路径、减小耦合面积和抑制差模干扰。另外地层与电源层紧密耦合,适当比电源层外延,对抑制共模干扰有好处。PCB EMC设计布局布线经验1、整体布局1)高速、中速、低速电路要分开;2)强电流、高电压、强辐射元器件远离弱电流、低电压、敏感元器件;3)模拟、数字、电源、保护电路要分开;4)多层板设计,有单独的电源和地平面;5)对热敏感的元器件(含液态介质电容、晶振)尽量远离大功率元器件、散热器等热源。2、整体布线1)关键信号线走线避免跨分割;2)关键信号线走线避免“U”型或“O”型;3)关键信号线走线是否人为绕长;4)关键信号线是否距离边沿和接口400mil以上;5)相同功能的总线要并行走,中间不要夹叉其它信号;6)晶振下面是否走线;7)开关电源下面是否走线;8)接收和发送信号要分开走,不能互相夹叉。

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  PCB的EMC设计的关键,是尽可能减小回流面积,让回流路径按照我们设计的方向流动。而层的设计是PCB的基础,如何做好PCB层设计才能让PCB的EMC效果最优呢?

  在PCB的EMC设计考虑中,首先涉及的便是层的设置; 单板的层数由电源、地的层数和信号层数组成;在产品的EMC设计中,除了元器件的选择和电路设计之外,良好的PCB设计也是一个非常重要的因素。

  PCB叠层EMC规划与设计思路的核心就是合理规划信号回流路径,尽可能减小信号从单板镜像层的回流面积,使得磁通对消或最小化。

  PCB层设计具体原则:

  (1)元件面、焊接面下面为完整的地平面(屏蔽);

  (2)尽量避免两信号层直接相邻;

  (3)所有信号层尽可能与地平面相邻;

  (4)高频、高速、时钟等关键信号布线层要有一相邻地平面。

  要从PCB层设计开始控制电磁兼容性(EMC)问题,可以采取以下步骤:

  综上所述,通过合理的PCB层设计和采取相应的措施,可以有效控制EMC问题,提高电路板的电磁兼容性。

  从PCB设计上就需要开始关注EMC相关设计要求,从源头开始控制EMC问题。

  1)电源PCB设计:

  a. 二次电源共模电感下不能有走线或者平面,因为噪声干扰太大;整个区域内无其它非必要信号线;

  b. 三次电源含外部MOS管、大电感下做好GND隔离,信号线与器件间隔层数建议大于2层;

  c.滤波电容、去耦电容直接滤到地平面上,不要通过细线连接是GND。

  2)时钟电路PCB设计:

  a. 时钟走线远离PCB边缘,若靠近边缘,需加屏蔽地过孔;

  b. 时钟信号与其它信号走线保持3W规则,有条件情况下包地处理;

  c. 时钟信号的回流途径选择,避免跨分割或强干扰。

  3)接口电路PCB设计:

  a. 接口信号滤波、防护器件靠连接器放置,回流或者泄放地就近处理;

  b. 泄放地注意和回流地处理好分割。

  4)高速信号PCB设计:

  a. 高速信号需要包地处理,同时选择好参考地平面;

  b. 参考地平面必须保持完整,避免分割;

  c. 高速连接器上需要排布好pinmap,考虑好高速信号的屏蔽和回流途径。

  5)PCB PDN设计:

  a. PCB上碎地尽量通过过孔连接到地平面,避免天线效应EMI

  b. 单板地平面过孔要均匀化,防止谐振

  c. PCB边缘建议增加屏蔽地过孔。

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