Повышение электромагнитной совместимости печатных плат: ключевые стратегии оптимизации питания и заземления

Совершенствование электронных изделий тесно связано с прогрессом электронной технологии. С высокоскоростным развитием электронной техники электронные изделия развиваются в сторону миниатюризации и высокой плотности, что приносит много помех в проектирование электромагнитной совместимости (EMC) печатных плат, где питание и заземление являются наиболее существенными частями. Поэтому, столкнувшись с развитием электронных изделий и помехами электромагнитного проектирования, оптимизацию следует реализовать в проектировании EMC на основе определенности EMC-помех.

Анализ помех питания и заземления в электромагнитной совместимости

Схема питания — среда, соединяющая электронную схему и электросеть, а шум — главная причина вмешательства в проектирование электромагнитной совместимости. С развитием проектирования печатных плат напряжение в проектировании электромагнитной совместимости также является главным элементом, приводящим к нестабильности схемы. Помеха основным образом проявляется в следующих аспектах. Во-первых, применение электронных компонентов в электронных изделиях приносит удобство в использовании и требует более высоких команд для внутреннего проектирования электронных изделий. Оптимизация требуется, если скорость обновления технологии электронных изделий не совместима с проектированием электромагнитной совместимости. В этот раз, как только логические чипы электронных изделий, такие как чип DPS и CPU, страдают от помех, производительность электронных изделий также снижается. Электромагнитные помехи в проектировании EMC печатных плат вызваны сопротивлением, генерируемым линиями питания и заземления. В результате, столкнувшись с ситуацией плохой электромагнитной совместимости, совместимость заземляющих и питания линий должна быть проанализирована и оптимизирована для улучшения электромагнитной производительности. Тем временем, для высокоскоростных схем с высокой скоростью тока у них специальное проектирование печатных плат и быстро меняющийся ток должен быть согласован с проектированием электромагнитной совместимости. Кроме того, когда несколько схем одновременно используют одну линию питания, большие помехи и нагрузка также возникнут для схем. Сигналы схем также влияются с некоторыми ограничениями. Взаимное применение между схемами приведет к генерации помех общего импеданса. Тем временем, помехи общего импеданса имеют более явный эффект, чем помехи одиночной линии.

Стратегии обработки проектирования электромагнитной совместимости

Проектирование электромагнитной совместимости и обработка линии питания

Как существенная часть проектирования EMC печатных плат, электромагнитное проектирование и обработка линии питания играет фундаментальную роль в стабилизации схем печатных плат, охватывая следующие аспекты:

1. Установка и регулировка ширины линии питания согласно интенсивности тока, проходящего через печатную плату; научное установление ширины линии питания способно значительно снизить сопротивление тока в процессе работы контура.
2. Обратить большое внимание на направление трассировки линии питания и заземления. В общем, направление трассировки линии питания и нижней линии должно быть совместимо с направлением потока тока. Однако в проектировании EMC печатных плат направление трассировки линии питания и нижней линии должно быть совместимо с направлением потока данных, потому что проблема шума будет решена в этом процессе.
3. Разумная установка длины выводов. Применение монтажных компонентов — значимый шаг для повышения пригодности выводов. При применении монтажных компонентов необходимо уменьшить площадь контура, поставляемую емкостью, и монтажные компоненты способны снизить плохое влияние распределенной емкости компонентов. В процедуре проектирования электромагнитной совместимости влияние распределенной емкости компонентов является ключевым элементом, приводящим к генерации шума. Причина, почему баланс распределенной индуктивности компонентов заключается именно в сокращении длины вывода.

Проектирование электромагнитной совместимости и обработка линии заземления

EMC проектирование и обработка линии заземления в основном направлены на снижение помех заземляющего контура и устранение плохого влияния шума на EMC печатных плат, что можно реализовать из следующих аспектов:

1. Формирование токового контура — ключевая причина помех заземляющего контура. Однако для практического снижения формирования токового контура первая работа — спроектировать линию заземления в плане ее электромагнитной совместимости. Конкретно, применение изолятора и дросселя общего режима — именно существенная мера для снижения токового контура. Когда токовый контур формируется, общий импеданс — главный элемент, производящий эффект. Для избежания конфликта между токовым контуром и проектированием заземляющего контура, слой толстых заземляющих линий требуется уложить смежно с заземляющим контуром для остановки формирования токового контура, вызывающего шумовые помехи. Кроме того, должна быть обеспечена точность экстремальной позиции. Для заземляющей плоскости в многослойной печатной плате должна выполняться специфическая настройка. Тем временем, в процессе проектирования EMC печатных плат регулировка сборки сдвигового регистра (shifter) на самом деле важная мера для регулировки шумовых помех, что означает, что регулировка сдвигового регистра способна снижать шум, когда шумовые помехи выходят за определенный предел.
2. Сопротивление общего участка — главный элемент, приводящий к помехам проектирования EMC. Тем не менее, для плавной реализации EMC проектирования линии заземления, электромагнитное проектирование общего участка — самая важная работа, и либо утолщение заземляющей линии, либо покрытие способны избежать сопротивления общего участка. Следовательно, изменение режима заземления способно обрабатывать и оптимизировать параллельную односточечную заземленность. Тем временем, в процессе последовательного и параллельного проектирования, генерация односточечного заземления также может устранить общий импеданс максимально.
3. Цифровая земля и аналоговая земля должны быть независимы друг от друга. С одной стороны, цифровая и аналоговая земли должны быть независимы; с другой — цифровая земля должна проектироваться независимо, и аналоговая земля должна быть обеспечена не вмешивающейся в цифровую землю. В процессе параллельного и последовательного взаимного заземления односточечное заземление — самый распространенный режим, который не способен снизить помехи максимально для остановки помех, вызванных схемой с низкой частотой. Следовательно, схема с высокой частотой должна соединяться с последовательно-параллельной схемой.

Обнаружение опасных веществ

Обнаружение опасных веществ для электронных изделий в основном состоит из применения метода обнаружения, определения проектов обнаружения и утилизации утилизированных экспортируемых электронных изделий.

• Объем выборки и выбор метода обнаружения опасных веществ для электронных изделий.
• Определение пунктов обнаружения. Аналогично товарам на рынке, сырье для электронных изделий имеет разное качество и типы. Сырье должно определяться согласно конкретному проекту экологической защиты поставщиками и производителями электронных изделий, что также способствует улучшению результатов обнаружения. Обнаружение должно реализовываться из следующих аспектов:
  1) Обеспечить, чтобы тип, количество и индексы электронных изделий соответствовали соответствующему стандарту в сочетании с особенностями производственного процесса.
  2) Обнаруживать со всех позиций и углов. Законное и авторитетное обнаружение должно быть реализовано, чтобы результат был полным и точным.
  3) Полностью понимать физико-химические особенности для снижения влияния среды обнаружения на электронные изделия до минимума и уменьшения ошибки измерения. Электронные изделия с разными свойствами должны соответствовать разным классам обнаружения для более точных и научных данных.
• Утилизация и уничтожение отбракованных электронных изделий.
  После обнаружения отбракованные электронные изделия, не соответствующие стандарту и вредные для здоровья людей, должны быть утилизированы вовремя. При необходимости их следует уничтожить для избежания плохого влияния.

Полезные ресурсы:
• Самое полное введение в автоматизированные инструменты EMI и EMC
• Обеспечение успеха с первого раза в проектировании EMC печатных плат
• Правила секционирования печатных плат для улучшения EMC
• Проектирование печатных плат для радиочастотных схем и электромагнитной совместимости
• Три проектных соображения для обеспечения EMC печатных плат ноутбуков
• Полнофункциональный сервис производства печатных плат от PCBCart — множество ценных опций
• Продвинутый сервис сборки печатных плат от PCBCart — от 1 штуки