浸泡式线路板防潮开创者

联络电话:0755-85297596

请输入内容搜索 招商计划 玻璃行业 应用领域 产品视频 产品展示

首页 / 资讯 / 行业资讯 / 电子印刷电路板的初步设计与开发详解
返回

电子印刷电路板的初步设计与开发详解

70net永乐高 浏览次数:943 分类:行业资讯

详细介绍

该信息内容做为电子器件电源电路的前期设计和设计阶段的指引,以避免潜在性的干扰信号(EMI)和电磁兼容测试性(EMC)问题。这种提醒意味着了较好的印刷线路板PCB)设计方案实践活动,提议做为评定和挑选EMI / EMCAPP建模软件的明细。线路板的EMI模拟仿真必须评定很多关键点,比如钟表工作频率,电源开关速度,升高/上升幅度,数据信号谐波电流,数据信息传输速度,特性阻抗,迹线负荷及其各种各样电路元件的种类合值的考虑到。PC板以及有关金属材料构件的物理布局是至关重要的考虑到要素。应需注意信号源部件,过孔,布线,焊层,线路板层叠,屏蔽掉机壳,射频连接器电缆线的具体位置和特点。比如,伴随着数据信号工作频率和钟表/电源开关速度的提升,PC板的布线特点很有可能与同轴电缆和辐射器的特点类似。PC板迹线或部件可以变成合理无线天线,其长短小至光波长的二十分之一。

可以在部件,PC板或主机箱等级解决EMI / EMC问题。可是,尽量贴近源或易受害人解决这种问题要高效率得多。因而,关键的是将这种方法视作PCB设计和合理布局的具体指导,便于在具体生产制造机器设备以前鉴别和避免问题。

一般

(1)在处理互联和系统软件等级的EMI以前,应在电线和盒级运用EMI操纵。

(2)因为解决规律性波型和迅速钟表/转换速度,数字电路设计更很有可能变成发送源。因为更高一些的收获作用,数字集成电路更很有可能变成易受影响的受害人。

(3)大部分EMI问题的来源于或易患受害人通常是电子元器件。尽管有源元件通常是EMI的来源于,但无源元件通常会对其造成危害,实际在于数据信号工作频率和元器件的特点。比如,因为绕阻中的高频率生存藕合电感很有可能越来越主要是电容器性的。因为內部电感器和高基频和谐波电流工作频率下的外界导线电感器,电容器会造成生存串连电感器。

(4)涉及到有源元件的EMI问题可能是元器件导出传送发送或其键入给予易感基因途径的結果。殊不知,在高频率下,有源元件很有可能变成EMI的立即辐射器或蛋白激酶。除此之外,部件的开关电源和接地装置联接可以给予发送和易感基因的途径。

(5)尽管与差模电流量对比,共模电流量通常较小,但他们可能是辐射源发送的首要缘故。

(6)根据选择含有电源层的双层PC板,可以进一步提高单面,随意走线(应用开关电源和接地装置布线而不是平面图)PC板设计方案的发送和磁化率。前向数据信号与其说回到途径(地平面图)中间的高电容器给予静电场的容下。途径的低电感器给予磁通清除。虽然在PCB层叠设计方案中并不一直这般,但迹线应当与其说有关的回到途径分隔一个介电层,而且工作电压和接地平面应尽量密切间距。

(7)PCB层叠设计方案针对操纵磁场十分关键,与此同时给予附加的开关电源系统总线旁通和去耦,并最大限度地减少总相电压磁法勘探。应用电源层的双层PC板设计方案的一些益处是:

一个。假如设计恰当,开关电源平面图将给予图象平面图实际效果。因为开关电源平面图中的回到电流量与相应的讯号电流量相同且极性相反,因而他们的磁场将趋向相抵。电源层还能够降低数据信号和开关电源布线的环城路总面积,进而减少EMI辐射源和易感基因。

湾接地质构造可降低总体接地装置特性阻抗,进而减少高频率接地装置反跳。并且,路面和工作电压平面图中间的特性阻抗在高频率下减少,这降低了开关电源系统总线振铃。

(8)具备迅速导出变换的钟表IC对工作电压和电流量分派部件(如开关电源,开关电源系统总线和电源层)规定十分高。开关电源系统总线的电容可以避免迅速导出变换和迅速增益值需要的迅速动能传送。根据在IC的开关电源管脚上置放去耦电容可以改进这一点。务必在相频特性中恰当挑选电容器,以给予IC导出频带需要的动能。殊不知,伴随着去耦方法的数目提升,超越他们的电流的数目也提升,这将会造成开关电源系统总线磁法勘探及其有关的共模发送。根据在IC地区中开展恰当的开关电源广告设计,可以最大限度地降低此问题。开关电源平面图当做合理的高频率电力电容器,因而,做为更清理的IC导出需要的附加能量。

PCB合理布局

(1)尽量应用双层PC板而不是单面板。

(2)假如务必应用单面板,则应应用接地平面以协助降低辐射源。

(3)顶端和底端接地质构造可以协助降低实木多层板的辐射源最少10 dB。

(4)按段式PC板接地质构造可用以降低由共模电流量造成的电缆线辐射源。

(5)开关电源和回到平面图应坐落于双层PCB的相对性侧。合理输出功率平面图的电感器很低。因而,很有可能在电源层上形成的一切磁法勘探都将处在较低的水准上,进而造成较低的共模EMI。

(6)电源层与高频率IC开关电源管脚的联接应尽量挨近IC管脚。迅速的增益值很有可能必须立即接入到IC开关电源管脚的焊层。

(7)当仿真模拟和数字电路设计彼此之间挨近时,他们便于相互影响。这种应尽量坐落于PC板的不一样层上。假如电源电路务必坐落于同一层,则应将他们分为具备适度防护合理布局的仿真模拟和数据地区。

(8)高频率布线,比如用以钟表和震荡器电源电路的布线,应由2个地平面图包括。这给予了较大的防护。伴随着工作频率的提升,迹线或电导体的电感非常容易超出其电阻测量。假如该迹线挨近其接地平面运作,则电感器可降低约三分之一。

(9)钟表/震荡器布线的额外EMI防范措施包含运用在好多个部位接地装置的接地平面的维护布线。还有可能必须用箔或小塑料外壳屏蔽掉钟表和震荡器部件。

(10)每每钟表速度翻倍时,总电源电路串扰提升二倍。根据降到最低木地板平面图上边的PC板布线相对高度,可以降低EMI辐射源和串扰。

(11)PC板边沿辐射源可能是迹线坐落于太挨近板边沿的結果。这可以根据将迹线维持在避开板边沿的板尺寸的最少3倍的间距来降到最低。

(12)假如很有可能,应防止PC板布线层叠。不然,应限定在一个布线相对高度,以降低辐射源,串扰和特性阻抗不配对。

(13)并行处理运动轨迹通常非常容易产生串扰。他们中间应最少分离2个布线总宽,以减小串扰。

去耦,旁通和过虑

(1)EMI过滤器可作为分离元器件,以迁移来源于走线应电导体的电流量;做为阻拦迹线或电导体电流量的串连元器件;或是他们可以作为这种作用的组成。过滤器部件的选用应自始至终根据需要的工作频率范畴和部件特点。带通滤波器可用以降低大部分高频率EMI问题。它包括电容器分路器和串连电阻器或电感器。可是,在工作频率偏激状况下,电容器可以变成电感器,电感器可以变成电容器,进而使过滤器更像带阻滤波器。滤波器设计种类应根据电源电路运用点的总特性阻抗,以完成恰当配对。T型滤波器设计对大部分EMI运用都很合理,是仿真模拟和数据I / O端口号的佳挑选。

(2)电力电容器可用以其高频率特性特点内的数据信号过滤和开关电源去耦。可是,他们的里面和外界电感器会限定高频率时的特性。提议在高频率时应用陶瓷电容,尤其是GHz范畴内的电容器。在所关心的次数下给予低于1欧母的电感的电力电容器应当充足。电容器导线和布线长短务必在高频率时短,以避免提升感应电抗。

(3)在高频率(超过100 MHz)下采用的PC板旁路电容应选用外表贴片技术性(SMT),其埋孔充足挨近安裝垫,以最大限度地降低或清除布线。埋孔应当非常大(直徑超过0.035英尺),而且PC板应当充足薄,以使开关电源和接地平面挨近电力电容器行为主体(薄厚低于0.030英尺)。根据减少电力电容器的总体合理电感器,旁路电容器的恰当设计方案合理布局可以大幅度降低输出功率和接地装置电源电路噪音。

(4)线绕铁氧体电感可用以较低RF工作频率的EMI发送和抗绕度过滤。这种可以给予从大概1微亨到1毫亨的电感器。殊不知,他们可以变成高过其串联谐振的电力电容器,而且在最多见的50MHz至500MHz的EMI工作频率区域内没用。铁氧体和铁氧体磁珠强烈推荐用以较高频的运用,在这种使用中他们越来越不利于而且更像电阻。在所关心的次数上挑选约100至600欧母的铁氧体特性阻抗。

(5)应尽量应用装有旁路电容或过滤器管脚的屏蔽掉I / O电缆连接器。

(6)I / O过滤器应坐落于I / O射频连接器內部(与过滤器管脚一样),而不是PC板上。

(7)I / O旁路电容应安裝在I / O射频连接器上,而不是安裝在PC板上。

(8)I / O铁氧体应安裝在I / O射频连接器內部,而不是安裝在PC板上。

(9)I / O电缆连接器上的锁扣式铁氧体磁珠可供应3至5 dB的共模消化吸收。

(10)好几个铁氧体可用以将辐射源减少高达10 dB,实际在于他们在有兴趣的次数下的特点。

(11)铁氧体磁珠有高Q串联谐振和低Q非串联谐振(消化吸收)种类。低Q珠强烈推荐用以数字电路设计和过滤运用。

(12)外界电缆线或I / O射频连接器过滤器可给予超过10 dB的共模抑止。

电缆线和射频连接器

(1)电缆线应依据其作用进行分类,如开关电源,仿真模拟,数据和RF。

(2)应是仿真模拟和模拟信号应用独立的接线端子部件。

(3)仿真模拟和数据射频连接器应尽量避开。

(4)同用同一个I / O射频连接器时,仿真模拟和模拟信号管脚应由未采用的地线管脚分离。

(5)针对每一个数据信号回到,应在I / O射频连接器内应用独立的管脚,便于全部回到电源电路维持分离出来。

(6)根据为每一个数据信号应用独立的开关电源和接地装置管脚并降低电源电路的负荷和电流量,可以降低射频连接器串扰。

(7)电缆线屏蔽掉层应接地装置到I / O点的机器设备机壳。

(8)假如两边接地装置,屏蔽掉I / O电缆线最有效。

(9)在內部联接以前,应在机器设备的塑料外壳上去除电缆线共模电流量。

(10)电缆线应挨近接地质构造,屏蔽掉构造和桥架走线。

接地装置

(1)应用地平面图替代矢量素材运动轨迹。

(2)接地装置布线应尽量短而粗。

(3)去耦数据信号和RF电源电路接地装置。

 

该文章内容提高散播新技术应用新闻资讯,很有可能有转截/引入之状况,若有侵权行为请联络删掉。

XML 地图