Ĉu vi scias kiel solvi la EMI-problemon kiam plurtavola PCB-dezajno?
Mi diru al vi!
Estas multaj manieroj solvi EMI-problemojn.Modernaj EMI-subpremaj metodoj inkluzivas: uzi EMI-subpremadkovraĵon, elektante taŭgajn EMI-subpremajn partojn kaj EMI-simuldezajnon.Surbaze de la plej baza PCB-aranĝo, ĉi tiu artikolo diskutas la funkcion de PCB-stako en kontrolado de EMI-radiado kaj PCB-dezajnkapabloj.
elektra buso
La elira tensiosalto de IC povas esti akcelita metante konvenan kapacitancon proksime de la potencstifto de IC.Tamen ĉi tio ne estas la fino de la problemo.Pro la limigita frekvencrespondo de la kondensilo, estas maleble ke la kondensilo generus la harmonian potencon necesan por movi la IC-produktaĵon pure en la plena frekvenca bendo.Krome, la pasema tensio formita sur la potenca buso kaŭzos tensiofalon ĉe ambaŭ finoj de la induktanco de la malkunliga vojo.Tiuj pasemaj tensioj estas la ĉefaj komunaj reĝimaj EMI-interferfontoj.Kiel ni povas solvi ĉi tiujn problemojn?
En la kazo de IC sur nia cirkvito, la potenca tavolo ĉirkaŭ la IC povas esti rigardata kiel bona altfrekvenca kondensilo, kiu povas kolekti la energion likita de la diskreta kondensilo, kiu provizas altfrekvencan energion por pura eligo.Krome, la indukto de bona potenca tavolo estas malgranda, do la pasema signalo sintezita de la induktoro ankaŭ estas malgranda, tiel reduktante la komunan reĝimon EMI.
Kompreneble, la konekto inter la elektroprovizo tavolo kaj la IC nutrado pinglo devas esti kiel eble plej mallonga, ĉar la levrando de la cifereca signalo estas pli kaj pli rapida.Pli bone estas konekti ĝin rekte al la kuseneto kie troviĝas la IC-potenca pinglo, kiu devas esti diskutita aparte.
Por kontroli komunan reĝimon EMI, la potenca tavolo devas esti bone dizajnita paro de potencaj tavoloj por helpi malkunligi kaj havi sufiĉe malaltan induktancon.Iuj homoj povas demandi, kiom bona ĝi estas?La respondo dependas de la potenca tavolo, la materialo inter la tavoloj, kaj la operacia frekvenco (t.e., funkcio de IC pliiĝotempo).Ĝenerale, la interspaco de potencaj tavoloj estas 6mil, kaj la intertavolo estas FR4-materialo, do la ekvivalenta kapacitanco por kvadrata colo da potenca tavolo estas ĉirkaŭ 75pF.Evidente, ju pli malgranda la tavolinterspaco, des pli granda la kapacitanco.
Ne estas multaj aparatoj kun altiĝotempo de 100-300ps, sed laŭ la nuna disvolva rapideco de IC, la aparatoj kun altiĝotempo en la intervalo de 100-300ps okupos altan proporcion.Por cirkvitoj kun 100 ĝis 300 PS altiĝotempoj, 3 mil tavolinterspacigo jam ne estas uzebla por la plej multaj aplikoj.En tiu tempo, necesas adopti la delamination teknologion kun la intertavola interspaco malpli ol 1mil, kaj anstataŭigi la FR4-dielektrikan materialon per la materialo kun alta dielektrika konstanto.Nun, ceramikaĵo kaj potaj plastoj povas plenumi la dezajnpostulojn de 100 ĝis 300ps plialttempaj cirkvitoj.
Kvankam novaj materialoj kaj metodoj povas esti uzataj en la estonteco, oftaj 1 ĝis 3 ns plialttempaj cirkvitoj, 3 ĝis 6 mil tavolinterspacigo, kaj FR4-dielektrikaj materialoj estas kutime sufiĉaj por pritrakti altkvalitajn harmonojn kaj fari pasemajn signalojn sufiĉe malaltaj, tio estas. , komuna reĝimo EMI povas esti reduktita tre malalte.En ĉi tiu artikolo, la dezajnekzemplo de PCB-tavoligita stakado estas donita, kaj la tavolinterspaco estas supozita esti 3 ĝis 6 mil.
elektromagneta ŝirmado
El la vidpunkto de signala envojigo, bona tavoliga strategio devus esti meti ĉiujn signalspurojn en unu aŭ pluraj tavoloj, kiuj estas apud la potenca tavolo aŭ grunda ebeno.Por elektroprovizo, bona tavoliga strategio devus esti, ke la potenca tavolo estas najbara al la grunda ebeno, kaj la distanco inter la potenca tavolo kaj la grunda ebeno estu kiel eble plej malgranda, kio estas tio, kion ni nomas la "tavoliga" strategio.
PCB-stako
Kia stakstrategio povas helpi ŝirmi kaj subpremi EMI?La sekva tavoligita stakiga skemo supozas ke la elektroprovizo fluo fluas sur ununura tavolo kaj ke ununura tensio aŭ multoblaj tensioj estas distribuitaj en malsamaj partoj de la sama tavolo.La kazo de multoblaj potencaj tavoloj estos diskutita poste.
4-tela telero
Estas iuj eblaj problemoj en la dezajno de 4-talaj lamenoj.Antaŭ ĉio, eĉ se la signala tavolo estas en la ekstera tavolo kaj la potenco kaj grunda ebeno estas en la interna tavolo, la distanco inter la potenca tavolo kaj la grunda ebeno estas ankoraŭ tro granda.
Se la kostopostulo estas la unua, la sekvaj du alternativoj al la tradicia 4-tabula tabulo povas esti konsiderataj.Ambaŭ el ili povas plibonigi la EMI-subpremadon, sed ili taŭgas nur por la kazo, kie la denseco de la komponantoj sur la tabulo estas sufiĉe malalta kaj estas sufiĉe da areo ĉirkaŭ la komponantoj (por meti la bezonatan kupran tegaĵon por nutrado).
La unua estas la preferata skemo.La eksteraj tavoloj de PCB estas ĉiuj tavoloj, kaj la mezaj du tavoloj estas signalo/potencaj tavoloj.La nutrado sur la signala tavolo estas direktita per larĝaj linioj, kio faras la padan impedancon de elektroprovizo-fluo malalta kaj la impedancon de signala mikrostripa vojo malalta.De la perspektivo de EMI-kontrolo, ĉi tiu estas la plej bona 4-tavola PCB-strukturo disponebla.En la dua skemo, la ekstera tavolo portas la potencon kaj grundon, kaj la meza du tavolo portas la signalon.Kompare kun la tradicia 4-tavola tabulo, la plibonigo de ĉi tiu skemo estas pli malgranda, kaj la intertavola impedanco ne estas tiel bona kiel tiu de la tradicia 4-tavola tabulo.
Se la drata impedanco estas kontrolota, la ĉi-supra stakskemo devas esti tre singarda meti la drataron sub la kupran insulon de nutrado kaj tero.Krome, la kupra insulo sur nutrado aŭ tavolo devus esti interkonektita kiel eble plej por certigi la konekteblecon inter DC kaj malaltfrekvenco.
6-tela telero
Se la denseco de la komponantoj sur la 4-tavola tabulo estas granda, la 6-tavola plato estas pli bona.Tamen, la ŝirma efiko de iuj stakaj skemoj en la dezajno de 6-tavola tabulo ne estas sufiĉe bona, kaj la pasema signalo de potenca buso ne estas reduktita.Du ekzemploj estas diskutitaj malsupre.
En la unua kazo, la elektroprovizo kaj grundo estas metitaj en la dua kaj kvina tavoloj respektive.Pro la alta impedanco de kuprovestita elektroprovizo, estas tre malfavore kontroli la komunan reĝimon EMI-radiadon.Tamen, el la vidpunkto de signala impedanca kontrolo, ĉi tiu metodo estas tre ĝusta.
En la dua ekzemplo, la elektroprovizo kaj grundo estas metitaj en la tria kaj kvara tavoloj respektive.Ĉi tiu dezajno solvas la problemon de kuprovestita impedanco de elektroprovizo.Pro la malbona elektromagneta ŝirma agado de tavolo 1 kaj tavolo 6, la diferenciga reĝimo EMI pliiĝas.Se la nombro da signallinioj sur la du eksteraj tavoloj estas la malplej kaj la longo de la linioj estas tre mallonga (malpli ol 1/20 de la plej alta harmonia ondolongo de la signalo), la dezajno povas solvi la problemon de diferenciga reĝimo EMI.La rezultoj montras, ke la subpremado de diferenciga reĝimo EMI estas precipe bona kiam la ekstera tavolo estas plenigita per kupro kaj la kuprovestita areo estas surgrundigita (ĉiu 1/20 ondolonga intervalo).Kiel menciite supre, kupro devas esti metita
Afiŝtempo: Jul-29-2020
