结合电路系统讲解PCB设计与EMC整改(整理贴)
EMC设计技巧及其PCB设计中的EMC设计概念
EMC设计技巧及其PCB设计中的EMC设计概念1.电源和信号分离:电源和信号的分离是EMC设计的首要任务之一、在PCB设计中,应将电源线与信号线分开布局,以减少互相干扰。
同时,应尽可能减少电源和信号线之间的交叉。
2. 确保地线的良好连接:地线是EMC设计中非常重要的要素,它能够减少电磁辐射和EMI(Electromagnetic Interference)。
在PCB布局中,应尽量保证地线的连续性和低阻抗,降低电磁波辐射。
同时,应避免形成大的回路环路。
3.使用过滤器:过滤器能够消除电源中的高频噪声,并减少信号线上的干扰。
在PCB设计中,可以采用滤波器来实现对电源线和信号线的滤波,以确保干净的电源和信号。
4.布局合理:合理的布局能够降低电磁辐射和EMI。
在PCB布局中,应尽量减少高频回路和低频回路之间的交叉,在布局时要考虑到信号线的长度和走线路径,避免形成长的导线。
5.适当的屏蔽:在一些高频或EMI敏感的电路中,可以采用屏蔽措施来降低电磁辐射和EMI。
在PCB设计中,可以使用金属屏蔽罩或层叠设计来实现对敏感电路的屏蔽,防止其受到外界噪声的干扰。
6.管理高速信号:高速信号的传输会产生较大的电磁辐射和EMI。
在PCB设计中,应采取措施来管理高速信号,如使用差分信号传输、布局合理的地线和终端阻抗匹配等,以降低高速信号对其他电路的干扰。
7.控制接地回路:在PCB设计中,应注意控制接地回路的路径和走向,避免形成大的环路和共模回路。
合理的接地设计能够减少电磁辐射和EMI,提高电子设备的EMC性能。
8.增加电磁屏蔽性能:在PCB设计中,可以通过增加电磁屏蔽材料和层叠设计来提高电子设备的屏蔽性能。
如通过增加地层、空层、屏蔽层等,来抑制电磁辐射和EMI。
以上是一些常见的EMC设计技巧和PCB设计中的EMC设计概念。
在实际应用中,由于不同电子设备的特点和需求不同,EMC设计也会有一定的差异。
因此,在进行EMC设计时,需要根据具体情况选择合适的技巧和措施,以确保电子设备在特定环境下的正常运行和协调工作。
改善EMC的PCB设计
改善EMC的PCB设计EMC(电磁兼容性)是指电子设备在电磁环境中,能够正常工作且不对周围环境产生电磁干扰。
在PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)设计中,提高EMC性能对于确保设备正常运行至关重要。
下面将提供一些改善EMC的PCB设计的方法。
1.地线设计和布局地线是实现电磁屏蔽和减少辐射的关键因素。
在PCB布局中,要确保地区域的大小足够满足设备要求,并且要与其他信号线和功率线保持足够的距离。
通过采用良好的地线布局和连接,可以减少电磁回流路径,从而减小辐射噪声。
2.分割和层次化布局使用多层PCB设计可以有效地隔离不同功能模块之间的干扰。
将模拟和数字信号引脚分开,并使用不同的地面和电源平面层进行分割。
通过层次化布局,可以减少不同信号层之间的相互干扰。
3.排线和长度匹配电磁辐射和抗扰度问题常常与排线和长度不匹配有关。
在PCB设计中,应尽量避免直角和尖锐的信号线转弯,并将信号线的长度匹配到尽可能相似的长度。
此外,通过差分信号线技术可以减少同轴线干扰。
4.电磁屏蔽和滤波器在PCB布局中,可以使用电磁屏蔽罩来减少辐射噪声。
合理安排滤波器的位置,以消除电子设备中的高频噪声和EMI干扰,同时确保信号质量。
5.引脚布局和连接合理的引脚布局和连接可以使信号线和功率线更好地分离,减少互相干扰的可能性。
通过优化引脚交叉点的布局,可以减少接地和电源回路之间的交叉干扰。
6.整体系统测试和仿真在进行PCB设计之前,可以使用电磁仿真软件对整个系统进行测试。
通过模拟和优化关键信号线和功率线,可以提前检测到潜在的EMC问题,并采取相应的改进措施。
通过采用上述方法,可以改善EMC的PCB设计,提高设备的电磁兼容性。
然而,需要注意的是,每个设计都具有其特定的要求和限制,因此在实际设计过程中,还需要根据具体情况进行适当的调整和优化。
同时,密切关注相关的行业标准和法规要求,确保设计符合相关的EMC标准。
PCB设计EMC
PCB设计EMC/EMI分析PCB设计过程中EMC分析是一个薄弱环节。
为了保证设计PCB板具有高质量和高可靠性,设计者通常要对PCB板进行EMC/EMI分析。
对电子系统PCB 作电磁兼容和电磁干扰分析,正在越来越多电路设计者中达成共识。
在PCB设计中,EMC/EMI主要分析布线网络本身信号完整性,实际布线网络可能产生电磁辐射和电磁干扰以及电路板本身抵抗外部电磁干扰能力,并且依据设计者要求提出布局和布线时抑制电磁辐射和干扰规则,作为整个PCB设计过程指导原则。
具体来说,信号完整性分析包括同一布线网络上同一信号反射分析,阻抗匹配分析,信号过冲分析,信号时序分析,信号强调分析等;对于邻近布线网络上不同信号之间串扰分析。
在信号完整性分析时还必须考虑布线网络几何拓扑结构,PCB绝缘层电介质特性以及每一布线层电气特性。
电磁辐射分析主要考虑PCB板与外部接口处电磁辐射,PCB板中电源层电磁辐射以及大功率布线网络动态工作时对外辐射问题。
如果电路设计中采用了捆绑于大功率IC上散热器,那么这样散热器在电路动态工作中如同天线一样不停地向外辐射电磁波,因此必须列为EMC分析重点。
现在已经有了抑制电子设备和仪表EMI国际标准,统称为电磁兼容标准,它们可以作为普通设计者布线和布局时抑制电磁辐射和干扰准则,对于军用电子产品设计者来说,标准会更严格,要求更苛刻。
如今一块电路板可能包括上百种来自于不同厂家、功能各异电子元器件,设计者要进行EMC/EMI分析就必须了解这些元器件电气特性,之后才能具体模拟仿真。
这在以往看来是一项艰巨工作,现在由于有了IBIS和SPICE等数据库支持,使得EMC分析问题迎刃而解。
对于高速数字电路设计,尤其是总线上数字信号速率高于50MHz时,以往采用集总参数数学模型来分析EMC/EMI特性显得无能为力,设计者们更趋向于采用分布参数数学模型做布线网络传输线分析。
对于多块PCB板通过总线连接而成电子系统。
电子电路设计中的EMC问题与解决方案
电子电路设计中的EMC问题与解决方案一、引言电磁兼容性(EMC)是电子电路设计中需要考虑的重要问题之一。
EMC问题包括电磁辐射与电磁感应两个方面,对电路性能产生不良影响甚至可能导致电路崩溃。
因此,在电子电路设计中,必须重视EMC问题,并采取相应的解决方案。
二、电磁辐射问题1.问题描述电磁辐射是指电子电路所产生的电磁能量以无线电波的形式传播到周围空间。
如果电路辐射的电磁能量干扰到其他电子设备,就会引发通信中断、数据丢失等问题。
2.解决方案(1)合理布局:将互相干扰的元器件尽量远离彼此,减少电磁辐射的干扰。
(2)金属屏蔽:在对电磁干扰敏感的元器件或模块周围设置金属屏蔽体,阻挡电磁辐射的传播。
(3)地线设计:合理设计地线的走向和连接方式,减少电磁辐射的产生。
(4)滤波器:在电源输入端或信号输入端添加滤波器,过滤掉高频噪声,减少电磁辐射。
三、电磁感应问题1.问题描述电磁感应是指电子电路受到外部电磁场的影响,导致电路中的信号发生失真、干扰或遭受损坏。
2.解决方案(1)地线布线:采用星形或网状布线方式,最大限度地减少环路面积,避免电磁感应。
(2)信号层分离:将模拟信号层和数字信号层分离布线,减少彼此之间的电磁干扰。
(3)差模传输:使用差分模式传输数据,通过相位抵消降低电磁干扰的影响。
(4)平面屏蔽:在布局设计中,将模拟与数字信号的地面层分开,并在模拟信号部分添加屏蔽层,减少电磁感应。
四、工作频率选择1.问题描述工作频率对电磁兼容性有重要影响。
过低的工作频率容易受到电源杂散和信号干扰的影响,而过高的工作频率容易引发射频干扰问题。
2.解决方案(1)频率规划:根据实际需求,合理规划工作频率,避免频率范围重叠导致互相干扰。
(2)滤波器设计:根据工作频率选择合适的滤波器,对输入信号进行滤波,减少杂散和干扰。
(3)频率选择器:在设计中加入可调节频率的器件,使得电路在不同工作频率下能够进行优化和调整。
五、辐射与抗辐射设计1.问题描述电子电路会通过导线和天线发射电磁波,也会被周围的电磁波诱导或辐射。
EMC整改及PCB设计方案
屏蔽后的场强E2
屏蔽技术
• 屏蔽的类型:
结构屏蔽(屏蔽罩,金属壳) 电缆的屏蔽(屏蔽线) 缝隙的屏蔽(金属丝网衬垫,导电橡胶,导电泡 棉) 外壳的屏蔽(喷导电漆,贴铜箔铝箔)
屏蔽技术
• 屏蔽的注意事项:
相同材质,厚度较厚的较好; 相同厚度,双层编织 好于单层编织;铜箔好于铝 箔; 缝隙之间的衬垫必须保持良好的搭界; 如果屏蔽层搭界时,务必将搭界处的绝缘漆打磨 掉,再来屏蔽缝隙
接地技术
• 常用的接地方法实例
滤波器良好接地 滤波器的接地线是否尽可能短;金属外壳的滤波器的接地最好直接通 过其外壳和地之间的大面积搭接。
接地技术
• 时钟源外壳接地 晶体外壳应该接地处理;晶振的接地脚应该接地;而且应选取比较干 净靠近时钟源的地接地
晶振
PCB
GND
接地技术
• 显示屏的金属外壳应接地 • 开关管或IC的散热片应接地
•
相信相信得力量。20.10.202020年10月 20日星 期二11时33分 57秒20.10.20
谢谢大家!
•
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.2020.10.20Tuesday, October 20, 2020
•
人生得意须尽欢,莫使金樽空对月。11:33:5711:33:5711:3310/20/2020 11:33:57 AM
基于EMC的PCB设计
• 布线原则
20H规则(防止电源层产生边沿效应)
时钟信号线包地原则(尽可能在时钟线的两侧包地线,条件不允许,也应该使时钟线 和地线紧邻走线)
时钟源
包地线
总结
• EMC设计与整改都是需要通过实践来验证, 对于产品来说,需要综合考虑各方面的因 素,通常都需要综合应用到上述方法和措 施。
从EMC角度考虑常用电路设计及PCB设计
从EMC角度考虑常用电路设计及PCB设计A.电源电路电源电路设计中,功能性设计主要考虑温升和纹波大小。
温升大小由结构很关键:大电容一般采用低ESR电容,小电容采用0.1UF和1000pF共用。
电源电路设计中,电磁兼容设计是关键设计。
主要涉及的电磁兼容设计有:传导发射和浪涌。
传导发射设计一般采用输入滤波器方式。
外部采购的滤波器内部电路一般采用下列电路:Cx1和Cx2为X电容,防止差模干扰。
差模干扰大时,可增加其值进行抑制;Cy1和Cy2为Y电容,防止共模干扰。
共模干扰大时,可增加其值进行抑制。
需要注意的是,如自行设计滤波电路,Y电容不可设计在输入端,也不可双端都加Y电容。
浪涌设计一般采用压敏电阻。
差模可根据电源输入耐压选取;共模需要电源输入耐压和产品耐压测试综合考虑。
当浪涌能量大时,也可考虑压敏电阻(或TVS)与放电管组合设计。
1 电源输入部分的EMC设计应遵循①先防护后滤波;②CLASS B规格要求的电源输入端推荐两级滤波电路,且尽量靠近输入端;③在电源输入端滤波电路前和滤波电路中无采样电路和其它分叉电路;如果一定有采样电路,采样电路应额外增加了足够的滤波电路。
原因说明:①先防护后滤波:第一级防护器件应在滤波器件之前,防止滤波器件在浪涌、防雷测试中损坏,或导致滤波参数偏离,第二级保护器件可以放在滤波器件的后面;选择防护器件时,还应考虑个头不要太大,防止滤波器件在PCB布局时距离接口太远,起不到滤波效果。
②CLASS B规格要求的电源输入端推荐两级滤波电路,且尽量靠近输入端:CLASSB要求比CLASS A要求小10dB,即小3倍,所以应有两级滤波电路;CLASSA规格要求至少一级滤波电路;所谓一级滤波电路指包含一级共模电感的滤波电路。
③在电源输入端滤波电路前和滤波电路中无采样电路和其它分叉电路;如果一定有采样电路,采样电路应额外增加了足够的滤波电路:电源采样电路应从滤波电路后取;如果采用电路精度很高,必须从电源输入口进行采样时,必须增加额外滤波电路。
EMC基本原理及PCB的EMC设计
以下是与电磁兼容有关的常见术语: EMC:(Electromagnetic compatibility)电磁兼容性 EMI: (Electromagnetic interference) 电磁干扰 EMS:(Electromagnetic Susceptibility) 电磁敏感度 RE:(Radiated emission)辐射骚扰 CE:(Conducted emission)传导骚扰 CS:(Conducted Susceptibility)传导骚扰抗扰度 RS:(Radiated Susceptibility)射频电磁场辐射抗扰度 ESD: (Electrostatic discharge) 静电放电 EFT/B: (Electrical fast transient burst) 电快速瞬变脉冲群 Surge :浪涌
EMC基本原理及 PCB的EMC设计
SIGN HERE
EMC基本原理及PCB的EMC设计
内部使用
目录
1EMC基本原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.1EMC的定义 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2EMC研究的目的和意义 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.3EMC的主要研究内容 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.4EMC三要素及对策 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.4.1EMC三要素 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.4.2EMC对策 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
PCB布局设计中的EMC标准评估分析
PCB布局设计中的EMC标准评估分析在PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)布局设计过程中,EMC (Electromagnetic Compatibility,电磁兼容性)标准评估分析是至关重要的一步。
EMC标准评估分析旨在确保电子设备在工作时不会相互干扰,同时也不会受到外部电磁干扰的影响,从而保证设备的稳定性和可靠性。
首先,需要明确了解EMC标准的基本原则。
EMC标准通常包括电磁兼容性、干扰电压抑制、传导干扰和辐射干扰等方面的要求。
在设计PCB布局时,需要考虑到这些要求,保证PCB布局符合相关标准的规定。
其次,进行电磁兼容性分析。
电磁兼容性分析是评估电子设备是否在电磁环境中正常工作而不会产生干扰的重要手段。
通过对电路板布局、线路走向、接地等方面的合理设计,可以有效减少电磁辐射和传导干扰的发生,提升设备的抗干扰能力。
另外,需要对干扰电压抑制进行评估。
干扰电压抑制是指在电路设计中采取措施降低干扰电压的作用。
在PCB布局设计中,可以通过合理的布线、差分信号设计、模拟与数字信号分离等方式来减少干扰电压的产生,从而降低设备受到干扰的可能性。
此外,还要考虑传导干扰和辐射干扰的评估。
传导干扰是由于电路板之间的相互作用导致的干扰,而辐射干扰则是由于电路板辐射的电磁波造成的干扰。
在PCB布局设计中,可以采取减少线路长度、增加地线面积、使用滤波器等手段来降低传导干扰和辐射干扰的影响,提升设备的抗干扰能力。
最后,在进行EMC标准评估分析时,需要借助专业的仿真软件和工具进行模拟和测试。
通过仿真可以提前发现潜在的干扰问题,避免在实际生产中出现不必要的麻烦。
同时,还可以借助传导和辐射测试仪器对电磁兼容性进行实际的测试,确保设备符合相关标准的要求。
综上所述,PCB布局设计中的EMC标准评估分析是确保电子设备稳定运行的关键步骤。
通过对电磁兼容性、干扰电压抑制、传导干扰和辐射干扰等方面进行全面评估,可以有效提升设备的抗干扰能力,确保设备在各种工作环境下都能正常运行,为用户提供更加可靠的产品和服务。
大牛教你如何解决PCB设计中EMC问题
大牛教你如何解决PCB设计中EMC问题
随着高速设计时代的来临,PCB设计已经从以前简单的摆器件、拉线发展到一门以电工学为基础,综合电子、热、机械、化工等多学科的专业了。
PCB设计的好坏直接决定了产品开发的质量和周期,成为产品设计链中关键的一个环节。
在社会化分工越来越细的今天,PCB设计已逐渐成为一门独立的学科,在欧美,专业化的设计公司有力的推动了新技术、新产品的开发、应用。
过去几年中,专业的PCB设计公司如同雨后春笋般冒出,涌现出了一批设计质量和水平较高的专业PCB设计公司,作为一支新兴力量,这些公司把国内的PCB 设计行业提高了一个档次,从先前的PCB LAYOUT(拉线、画板)提升到仿真分析、布局、布线、技术支持的PCB全流程服务。
PCB设计行业作为一个新兴的行业,它有着自己的独有特点:
1、进入门槛较低。
入门简单,起步资金要求不高。
2、软件众多。
各有优缺点,选择合适的工具很重要。
电路设计中的EMC问题与解决方法
电路设计中的EMC问题与解决方法导言在电路设计与开发的过程中,电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)问题是一个必须重视的方面。
EMC问题的存在可能导致电子设备间的互相干扰,甚至造成设备的损坏。
因此,了解EMC问题的原因和解决方法对于电路设计师来说至关重要。
EMC问题的原因1. 电磁辐射(Electromagnetic Radiation):当电流在电路中流动时,会产生磁场,这个磁场会在空间中扩散并形成电磁波。
如果电磁波强度较高,就会造成电磁干扰,影响其他电子设备的正常工作。
2. 电磁感应(Electromagnetic Induction):当设备接收到外部电磁波时,其内部的电子元器件可能产生感应电流,从而引起设备的故障或异常。
3. 外部电压(External Voltages):在电路设计过程中,如果没有正确处理设备外部电源供电、地线引入等问题,外部电压可能会导致电磁兼容性问题。
EMC问题的解决方法1. 接地设计(Grounding Design):合理的接地设计能够有效降低电路的电磁辐射以及电磁感应。
在接地设计中,需要注意将设备的接地点与电源的接地点相连,以保证信号的返回路径更加稳定。
2. 滤波设计(Filtering Design):通过在电路中加入滤波电路,可以降低电磁干扰的频率范围,使设备对外界干扰的影响减小。
滤波器的选择和设计需要根据实际情况进行,合理选择滤波器的参数和频率范围。
3. 屏蔽设计(Shielding Design):通过在电路设计中添加屏蔽罩或屏蔽材料,可以阻挡或吸收外界的电磁波,减少电磁干扰。
在屏蔽设计中,需要注意材料的选择和屏蔽罩的结构设计,以提高屏蔽效果。
4. 引线布局(Routing Layout):电路引线的布局和走线方式也会对电磁兼容性产生影响。
合理布局电路引线,减小引线之间的交叉和谐振现象,可以有效减少电磁辐射和电磁感应。
优秀的PCB的EMC设计
优秀的PCB的EMC设计1.理解PCB的布线规则:-适当选择信号线和地线的宽度和间距,并使用正确的电源和地面分层。
-避免信号线和地线之间的交叉和平行布线,以减少电磁耦合。
-通过较短的信号线长度和最小的线距来减少电磁辐射。
-使用地面平面和屏蔽层来降低射频信号的传输和辐射。
2.使用屏蔽:-在PCB上使用适当的屏蔽罩或金属屏蔽箱,以减少电磁辐射和抑制电磁干扰。
-在高频电路上使用抗干扰屏蔽设备,如屏蔽罩、屏蔽片等。
3.选择适当的元件和材料:-选择具有较低电磁辐射和敏感性的元件。
-选择具有良好屏蔽特性的材料和涂层,以减少电磁辐射和电磁干扰。
4.地线设计:-为电路板提供足够的地线连接和地面平面,以提供良好的信号返回路径和屏蔽。
-避免地线环路,减少磁场耦合。
5.电源供应设计:-使用电源滤波器和稳压器来减少电源中的高频噪声和波动。
-对于敏感电路,可以使用降噪电源芯片和电磁兼容电源设计。
6.热管理:-使用适当的散热器和热沉,以保持电路板和元件的正常工作温度。
-热管理有助于减少电磁辐射,并提供更好的电路性能。
7.地线引出和阻抗控制:-避免地线引出点的高频电流环流,减少电磁辐射。
-控制地线的阻抗和电流分布,以减少干扰和保持信号完整性。
8.使用模拟和数字信号隔离:-对于混合信号电路,使用适当的信号隔离技术和屏蔽,以防止模拟信号对数字信号的干扰和干扰。
9.进行电磁辐射测试:-在PCB设计完成后,进行电磁辐射测试,并根据测试结果进行必要的修改和优化。
10.避免信号回流路径:-在设计PCB时,避免信号线回流路径和大电流线的交叉,尤其在高速信号线和敏感信号线周围。
通过采用以上优秀的PCBEMC设计原则和技术,可以有效减少电磁辐射和敏感性,提高电路板的抗干扰能力和电磁兼容性。
这将确保电路板与其他设备和系统相互协作,无干扰地工作。
PCB主板设计中电磁兼容性问题的分析与解决
PCB主板设计中电磁兼容性问题的分析与解决随着电子产品市场的不断扩大,电子产品的开发设计也变得越来越重要。
而在电子产品开发设计中,PCB主板设计就成为了一个关键领域。
在PCB主板设计中,电磁兼容性问题是一个非常重要的问题。
在本文中,将会对PCB主板设计中电磁兼容性问题进行分析与解决。
一、电磁兼容性问题的定义电磁兼容性问题简称EMC,是指电子系统在正常工作状态下,不发生对其他电子设备的干扰,也不被其他电子设备所干扰的能力。
在PCB主板设计中,由于电路板内部存在各种信号线和电源线,它们之间的电流和电压的交互作用,如果不妥善地处理,就很容易产生电磁干扰,从而影响到系统的正常工作。
因此,在PCB主板设计中,处理好电磁兼容性问题是非常重要的。
二、影响电磁兼容性的因素1. 线路板设计线路板设计对电磁兼容性的影响非常大,因为线路板是整个电子系统的支撑平台,其设计质量直接关系到整个系统的性能和稳定性。
在线路板设计中,应该避免长直线,因为长直线会成为天线,会收到外界电磁干扰的影响。
在线路板设计中,应该尽可能地使用折线来代替直线,从而减少线路板的天线效应。
2. 接地问题接地是影响电磁干扰的一个重要因素。
良好的接地设计可以减少电磁干扰。
在PCB主板设计中,应该采用单点接地原则,将所有引脚和电源进行连接,避免形成地回路。
3. 外壳设计外壳控制着电磁辐射的发射和扩散方向,并且对于外界信号的抑制也有一定的作用。
在PCB主板设计中,应该使用金属外壳来封装PCB板,以减少PCB板对外部电磁辐射的影响。
同时,应该在外壳上设置过滤器,以防止电磁波侵入外壳,从而对系统造成影响。
三、电磁兼容性问题的解决1. PCB设计在PCB设计中,应该尽可能采用层板设计,从而减少各信号线的相互干扰,同时将电源和地线进行层间交错设置,从而减少电流回路的大小和天线效应。
此外,在PCB设计时还应该合理布局各个器件,减少无用电流的流动,从而减少电磁干扰。
2. 选择合适的元件在PCB主板设计中,使用合适的元件也是非常重要的。
PCB板中的EMC设计指南和整改方法
PCB板中的EMC设计指南和整改方法EMC(电磁兼容性)设计是在PCB(印刷电路板)设计中至关重要的一环。
它确保电子设备在电磁环境中正常运行,同时不产生对其他设备或系统的电磁干扰。
为了实现良好的EMC设计,下面将介绍一些EMC设计指南和可能的整改方法。
EMC设计指南:1.良好的地线设计:地线是EMC设计的基础。
一个良好设计的地线系统可以有效降低电磁干扰。
地线应该尽量厚实,形成一个低阻抗的路径,以便将电流引导回源。
此外,地线的布局应符合电磁场传播的方向,避免出现回路共振。
2.分隔信号和电源线:为了避免信号引起电源线的干扰,应尽量将它们分隔布线。
如果信号和电源线必须穿越,那么应尽可能以垂直或交叉的方式进行布线。
3.组件布局:EMC设计中组件的布局也是重要的。
应将发射较强电磁干扰的组件(如高频放大器、开关电源等)远离敏感组件。
此外,应避免长线或环路,以减少电磁辐射。
4.屏蔽处理:对于发射强电磁干扰的组件或系统,可以采用屏蔽措施,如使用金属外壳或屏蔽盖。
屏蔽材料应选择导电性好的材料,并确保屏蔽与地线连接良好。
5.使用滤波器:滤波器可用于限制高频信号的传输,从而减少辐射和传导干扰。
在PCB设计中,可以使用滤波器对输入和输出信号进行滤波,尤其是在高速信号传输或高频噪声环境中。
整改方法:1.优化地线布局:如果发现地线布局存在问题,应重新考虑地线的布局方式。
可以通过增加地线的宽度和长度,减少电磁干扰。
2.重新布线:如果信号和电源线布线混在一起,可以尝试重新布线,将它们分隔开来。
这有助于减少信号对电源线的干扰。
3.添加衰减材料:如果存在辐射干扰,可以在关键区域添加衰减材料,如吸波材料或铁氧体材料。
这些材料可以吸收电磁辐射,并减少传导干扰。
4.优化组件布局:如果发现组件之间存在辐射干扰,可以尝试调整它们的位置。
将辐射干扰较大的组件远离敏感组件,减少电磁干扰的影响。
5.重新选择元件:如果一些元件的辐射干扰太大,可以尝试重新选择辐射干扰较小的元件。
PCB板EMC整改方法讲解
电容
内存条插座电源针必须有滤波电路
• 如下图所示,因为插针会导致阻抗失配,引起电源母线上的高频阻抗存 在,所以内存条插座的电源管脚附近需要有电容滤波,
滤波电容
主板 内存条
内存插座
电源母线电感 插针电感
等效电路:
内
存
• 构成一T型滤波电路,可以有效抑制内存条的高频噪声,并且可以满足内 存条的快速电流供电。
• 走线粗细的跳变会导致信号出现阻抗失配问题,使信号波形产生 畸变,引起EMI问题;
强烈的EMI源
辐射问题总结
上述只是一些比较典型的辐射问题整改 方法及定位流程,相对来说比较有效, 但是要想彻底解决问题,还是需要在产 品的设计阶段考虑充分的EMC设计,这 样才能够预测到问题并防患于未然,特 对对于一些产品测试阶段是无法实施的 对策,例如3W原则等,必须在设计阶段 提前考虑到。
MHz
问题整改:通过在电源线上增加去耦磁环(可开合)进行验证,如 果有改善则说明和电源线有关系,采用以下整改方法:
滤波器是否良好接地
• 如果设备有一体化滤波器,检查滤波器的接地是否良好,接地线 是否尽可能短;
• 建议:金属外壳的滤波器的接地最好直接通过其外壳和地之间的 大面积搭接。
滤波器或滤波电路的输入输出是否隔离
独立窄带尖蜂噪声抑制方法
谱线问题描述:全频段内出现间隔均匀的窄带尖蜂群噪声(如下图)或单立尖蜂噪声。
166MHz over 22.84dB
问题定位:如果是均匀的窄带尖蜂群噪声,计算其间隔频率差是多少,这个频率差可 能就是其辐射源的基频;如果是单立的尖蜂噪声,则看看这个尖蜂噪声和单板上 的时钟频率是否有倍频关系。
R
R
R
晶振
GND
改善EMC的PCB设计
改善EMC的PCB设计为了改善EMC(电磁兼容性)的PCB(Printed Circuit Board)设计,有几个关键的方面需要考虑和优化。
在这篇文章中,我们将讨论这些关键方面。
首先,地线规划是重要的一部分。
良好的地线规划可以减少电磁辐射和接收到的电磁干扰。
地线应该尽可能地短,粗和宽以降低电阻和电感。
同时,地线应该与信号线平行且尽可能靠近,以最小化信号线和地线之间的电感和电容耦合。
另外,通过使用地平面层并保持一致的地线接地,也可以提高地线规划的效果。
其次,电源规划也是非常重要的。
电源线在高频环境下容易成为电磁辐射和接收到的电磁干扰的路径。
为了改善EMC性能,应该采用电源滤波器来抑制高频噪声,并在电源线上布置电源电容来提供稳定的电源。
此外,应该使用低电阻和低电感的电源线来减少电阻和电感耦合。
第三,尽量减少信号线的长度和走廊。
信号线的长度和走廊决定了它们的电阻和电感。
较长的信号线会增加电阻和电感,从而增加电磁辐射和接收到的电磁干扰的可能性。
因此,应该尽量减少信号线的长度和走廊,使用直接的线路和短线,以减少电磁辐射和干扰。
第四,良好的分层和布线也是重要的。
PCB的分层可以分隔不同功能的信号和电源,降低它们之间的干扰。
同时,在布线时应该遵循最佳实践,如尽量减少信号线和电源线的平行,使用90度转弯等。
此外,应该合理分配不同层的信号和电源,以保持高频、低频和地线的良好分离。
最后,EMC测试也是不可忽视的一部分。
通过在设计过程中进行EMC测试和仿真,可以提前识别和解决潜在的EMC问题。
测试可以包括辐射和传导两方面的测试,以确保PCB设计符合相关的EMC标准。
总结起来,为了改善EMC的PCB设计,需要考虑地线规划、电源规划、信号线长度和走廊、分层和布线以及EMC测试等关键方面。
通过优化这些方面,可以显著提高PCB的EMC性能,减少电磁辐射和接收到的电磁干扰。
电源PCB设计与EMC的关联超详细分析
电源PCB设计与EMC的关联超详细分析【前言】说起开关电源的难点问题,PCB布板问题不算很大难点,但若是要布出一个精良PCB板一定是开关电源的难点之一(PCB设计不好,可能会导致无论怎么调试参数都调试布出来的情况,这么说并非危言耸听)原因是PCB布板时考虑的因素还是很多的,如:电气性能,工艺路线,安规要求,EMC影响等等;考虑的因素之中电气是最基本的,但是EMC又是最难摸透的,很多项目的进展瓶颈就在于EMC问题;下面从二十二个方向给大家分享下PCB布板与EMC。
1、熟透电路方可从容进行PCB设计之EMI电路上面的电路对EMC的影响可想而知,输入端的滤波器都在这里;防雷击的压敏;防止冲击电流的电阻R102(配合继电器减小损耗);关键的虑差模X电容以及和电感配合滤波的Y电容;还有对安规布板影响的保险丝;这里的每一个器件都至关重要,要细细品味每一个器件的功能与作用。
设计电路时就要考虑的EMC严酷等级从容设计,比如设置几级滤波,Y电容数量的个数以及位置。
压敏大小数量选择,都与我们对EMC的需求密切相关,欢迎大家一起讨论看似简单其实每个元器件蕴含深刻道理的EMI电路。
2、电路与EMC:(最熟悉的反激主拓扑,看看电路中哪些关键地方蕴含了EMC的机理)上图的电路中打圈几部分:对EMC影响非常重要(注意绿色部分不是的),比如辐射大家都知道电磁场辐射是空间的,但基本的原理是磁通量的变化,磁通量涉及到磁场有效截面积,也就是电路中对应的环路。
电流可以产生磁场,产生的是稳定的磁场,不能向电场转化;但变化的电流产生变化的磁场,变化的磁场是可以产生电场(其实这就是有名的麦克斯韦方程我用通俗语言来说),变化的电场同理可产生磁场。
所以一定要关注那些有开关状态的地方,那就是EMC源头之一,这里就是EMC源头之一(这里说之一当然后续还会讲到其它方面);比如电路中虚线环路,是开关管开通和关断的环路,不仅设计电路时开关速度可以调节对EMC影响,布板走线环路面积也有着重要的影响!另二个环路是吸收环路和整流环路,先提前了解下,后面再讲!3、PCB设计与EMC的关联PCB环路对EMC的影响非常重要,比如反激主功率环路,如果太大的话辐射会很差。
_EMC_整改常见措施
_EMC_整改常见措施标题:EMC整改常见措施引言概述:电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,EMC)是指电子设备在电磁环境中能够正常工作而不对周围环境和其他设备造成干扰的能力。
在实际应用中,由于各种因素的影响,电子设备可能出现EMC问题,需要进行整改措施。
本文将介绍EMC整改的常见措施,帮助读者更好地解决EMC问题。
一、电路设计方面的整改措施1.1 优化PCB布局:合理布局电路板上的元器件,减少信号线长度,减小回路面积,降低电磁辐射。
1.2 使用屏蔽罩:对容易产生电磁辐射的元器件或电路进行屏蔽,减少电磁波的辐射和传播。
1.3 降低电路噪声:采取滤波、隔离等措施,减少电路中的噪声干扰,提高电路的抗干扰能力。
二、外壳设计方面的整改措施2.1 选择合适的外壳材料:外壳材料应具有良好的屏蔽性能,能够有效阻挡电磁波的传播。
2.2 设计合理的接地结构:外壳的接地结构应设计合理,确保外壳与地线连接良好,减少接地回路的阻抗。
2.3 添加滤波器:在外壳上添加滤波器,对进出的电磁波进行滤波处理,降低外壳内的电磁辐射水平。
三、电源线设计方面的整改措施3.1 优化电源线布局:电源线应尽量远离信号线,减少电磁干扰的可能性。
3.2 使用滤波器:在电源线上添加滤波器,减少电源线传导的电磁干扰。
3.3 稳定电源供应:确保电源供应稳定,避免电源波动引起的电磁干扰。
四、设备测试方面的整改措施4.1 进行辐射测试:对设备进行辐射测试,检测设备的电磁辐射水平,及时发现问题并进行整改。
4.2 进行传导测试:对设备进行传导测试,检测设备的电磁传导水平,找出潜在的干扰源。
4.3 进行整体测试:对整个设备进行综合测试,验证设备的整体电磁兼容性,确保设备符合相关标准要求。
五、软件设计方面的整改措施5.1 优化软件编程:减少软件中的电磁辐射源,降低软件对电磁兼容性的影响。
5.2 添加滤波算法:在软件中添加滤波算法,对输入输出信号进行滤波处理,减少电磁干扰。
PCB阶段中的EMC设计及对策
PCB阶段中的EMC设计及对策Ⅰ. 绪论抑制从信息通讯仪器和产业设备,还有汽车电子零部件中放射出的电子波,是当今信息化社会中的必须要做到的.为了防止产生电子波发生源(source),设计产品的PCB(Printed Circuit Board)关联EMC设计技术以及Artwork技术是节省费用的、有效的技术.正确运用抑制电子波障碍的适当的PCB 设计技术的话,对于线束和内部的相互连接线(interconnect)的EMC合理性将会提高.随之,EMC设计工程师在维持系统整体功能的同时,为了抑制干扰发生的原因EMI Noise源,需要对PCB 阶段的设计以及构成的相关问题深入分析和研究.Ⅱ. EMC 设计·对策流程图 1 展示了为了采取一般的EMC 设计对策的整体过程.首先,设计者要考虑EMC相关要求事项和性能要求事项、可靠性要求事项,然后进行EMC 分析和设计.另外,为了进行这样的EMC 分析和设计,首先要遵循初期型号的EMC 设计方针,还要反映需求者要求事项,再来设计产品.这样设计的产品要依次通过初期PCB 阶段的电路板实验、跟踪噪声源、将PCB上出现的Noise最小化、无异常情况时通过产品的Pre-test进行验证阶段.当然在这样的过程中,EMC问题重新发生的话,就要重新进行EMC分析,以及在设计阶段中重新对EMC考虑和设计.通过这种顺序的产品,就会进入QA testing 阶段,并开始EMC相关的实验.QA testing 阶段无异常时,产品进入到量产阶段. 量产的产品会重新开始相关EMC实验.量产生产线上,产品如果发生EMC问题的话,就要重新开始最初阶段的EMC分析以及设计阶段,对EMC问题检查.通过以上的EMC 设计·对策流程,企业的竞争力以及产品性能的提升效果和可靠性的构筑成为可能.PASSⅢ. PCB 设计方法一般情况下,为了减少EMC问题,从PCB设计阶段就应该开始考虑EMC的设计.但是大多情况下,大家通常会忽略这个部分,或者是未知的内容过多,Noise无法从根本上来解决.所以在这里,介绍大家PCB设计方针和几种重要的设计方法,从而帮助大家最终轻松地解决EMC问题.1. 常规PCB 设计方针①信号layer尽可能在一个Plane Layer中,且彼此间尽量保持近距离(< 10 mils).②具有25 MHz以上Clock的PCB,相应的要具备2个以上的ground plane.③电源和与ground plane接近的layer相接时,电源plane同ground plane边缘保持20H的间隔.④ Clock 信号应该置于电源和ground plane之间.⑤ Ground plane和电源plane的槽(slot)要避开.⑥在PCB 电源输入开始点中,应该安置输入电源滤波器(电源输入滤波器). (要一起提供共用模组和差动模组用的对策元器件)⑦所有散热片必须在所有面接地. (主噪声源-噪声源)⑧螺丝之间的距离,不仅仅是基本频率,而是包含高调波在内,相对于相关频率带宽的最高的频率,不能超过λ/20.⑨依据5/5法则,使用多层基板时,要以基准点为中心进行.⑩电路板的空白部分,为了ground(回流Plane),要用Copper来填充,并且用Via Holes来连接.2. Strip line 和Micro strip Line(微波传输带)比起依赖屏蔽盒和导电性塑料罩,在PCB上控制RF能量的方法更为理想, Stripline(strip-line)和微波传输带(micro strip-line)的适当的使用在PCB设计中,对无线频率(RF) 抑制非常有用.微波传输带是指依靠电介性材料,从固体的plane开始分离的PCB上的外层面Trace.微波传输带技术在基板上可以抑制RF能量,而且比起Strip line,微波传输带技术可以实现高速的Clock或者是逻辑信号.为了使高速信号传输顺畅, 有时在Clock信号中使用电容. 这是因为如果两个Plane之间的容量性耦合(Coupling)减少的话,信号转达就可以更快.另一方面, Strip line是指在两个plane之间,对信号line进行Routing的结构.虽然Strip line对RF放射具有良好的Noise耐性, 但同时要付出转达速度明显变缓慢的代价.另外,虽然内部的信号Line不会有放射出RF能量를的情况,但其它连接部分(焊接线, Plane, 插座, 连接线束等)会引起另外的问题.系统、零部件、trace的电阻有可能发生相互不匹配的情况(不正确和).了解微波传输带和Strip构造的特性电阻的话,Trace构造的电阻整合上会得到很多的帮助,并且通过这样的整合,可以减少PCB上的Noise.当然,Clock速度快的Trace应该是Strip构造,速度慢的Clock应该是微波传输带构造,这样的设计是最理想的.当然,这样的Trace构造的布置,形成在上面说明的电阻整合时,该效果会加倍. 至于哪种情况下应该按Strip构造,哪种情况下应该按微波传输带构造,一般是由Clock速度来决定.设计者在设计前要充分考虑以上内容.图2. Micro Strip 和 Strip-Line 的 形态3. PCB 的积层分配方法PCB 积层分配法作为PCB 积层法的选择原则, 该原则不是固定的,而是随着由功能和需求来决定的layer 数而可以改变.重要的规则中之一,信号layer 的情况下,在电源和Ground(回流通路)上要进行邻接设计. 分配法的具体内容见下方 表1.导电体导电体导电体S: 信号line P: 电源G : Return Current Path表1. PCB 各层分配法的例子4. PCB Artwork Guide基本上,为了关于EMI source 源的根本性对策,(如图3)需要从PCB Artwork 阶段开始就要对EMC进行考虑和设计.图3. PCB Artwork Guide 例题在4-layer 以及trace较多的情况下,有时也在Ground Plane上对trace进行Routing.另外在Layer 2 的电源Plane的情况下,因为使用了4种DC电源,所以用面来处理,并用电源Noise的稳定化以及用对电阻均匀分布的方法,减少由电源引起的Noise的基本事前工作.基本上,PCB Ground应该按面来处理,电源plane的设计,因为使用了若干个电源,所以要分离后用面来设计电源plane。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
结合电路系统讲解PCB设计与EMC整改注:本文是电源论坛上《【龙腾原创】结合电路系统讲解PCB设计与EMC整改》一贴的整理文档。
正文开始:要谈起开关电源的难点问题,PCB布板不算最大的难点,但要布出精良的板一定是难点之一(PCB设计不好,可能导致怎么调试参数都调试布出来,这么说并非危言耸听),原因是PCB布板考虑的因素很多,比如:电气性能,安规要求,工艺路线,EMC影响等等;考虑的因素之中电气是最基本的,然而EMC又是最难摸透的。
很多项目的进展瓶颈就在于EMC问题;进而立此帖给大家分享下PCB布板与EMC。
当然离不开电路,电路的理解是布板的基础,电路的设计也是对EMC起到一定的预判作用;离开电路谈PCB布板等同忘本,离开PCB谈EMC也等同忘本,离开了PCB和EMC谈电路等于是离开现实的空中楼阁,三者紧密联系,只有系统讲解才能使三部分知识互相融合,融会贯通。
我刚开始学电源,深感电源的知识面广,设计面临的问题很多,靠积累一个个问题需要很长时间;当时就希望能有系统讲解电路与PCB设计,还有EMC整改的知识,这是我当时作为新人的迫切需求,这里就希望能系统讲解这三个问题以及三者的紧密联系;因此该贴就是以电路为基础,系统讲解PCB布板与EMC 整改,让一次的系统讲解,充分理解电路设计与PCB布板还有EMC,作为电源设计最重要的三个要素专题讲座,里面的每一个分享点都需要细细体会(其实每一个点都可以是一个话题和帖子,但我希望做出最有价值,最系统的知识体系大帖),结合实际应用去一步步感悟!主要内容:1.设计前的准备工作(包括电路的熟悉与理解,万事俱备免得推翻重来);2.布局过程中的思考(布局时会考虑哪些因素);3.走线的技巧(哪些是重要走线,走线要满足哪些要求);4.布板与EMC关系(结合布板谈EMC)5布板的细节与其它技巧;6.实例赏析及分析,还会涉及到一些其它的比如安规,工艺路线,结构等问题。
7.EMC的形成机理,源头分析及理解;(结合电路特点分析,阐述EMC模型,以及其它EMC相关的知识分享)8.EMC整改的心得体会(全为自己切身体会感受,且为实验所验证,包含电路设计及PCB 布板对其影响)尽可能做到学为己用,重点是弄透原理,而不是依葫芦画瓢。
如何学习EMC:1.心态摆好,不要茫然,要淡定的思考,去不停尝试,换来的可能是不断的失望,以及金钱的损失,毕竟测试费用之昂贵!2.要理解EMC产生原理以及源头,以及传导途径。
多分析自己电路图设计是否有缺陷。
3.多了解滤波器的原理,对各种磁性器件特性要了解。
4.分析PCB设计是否合理,走线,环路是否得当。
5.结构复杂的考虑屏蔽是否到位。
6.多与人沟通讨论,吸取经验,本帖就是满足该需要开帖,欢迎留言讨论。
分享内容前的提醒:1.重视PCB设计,思想上重视是首要之关键,跟重视本帖一样,哈哈!以为将走线连同就可以的工程师迟早会吃亏,有些电路布板出问题,是调试不出来的,还可能炸机,并非危言耸听。
不要寄希望与之后改板解决问题,在设计多花时间,减少一次改板,那真的是赚到了。
2.PCB要考虑周全,往往设计中的一个短板决定了项目必然的失败,进而掩盖你的优点与特色。
设计前需要较大的信息量才能去动手设计,茫然去设计必然吃大亏,推翻重来。
后面会具体谈到布板准备工作以及要考虑的因素,如何去考虑!3.设计要多沟通,跟第二点有联系,与谁沟通,与工艺,安规,结构沟通,更甚至需要与客户密切沟通!4.设计要多总结,多反省设计中不足,进而不断学习进步,以及多与人沟通讨论,积累经验,本帖就是学习途径之一,欢迎留贴讨论。
分享点一:熟透电路方可从容进行PCB设计之EMI电路该电路对EMC的影响可想而知,输入端的滤波器都在这里;防雷击的压敏;防止冲击电流的电阻R102(配合继电器减小损耗);关键的虑差模X电容以及和电感配合滤波的Y电容;还有对安规布板影响的保险丝;这里的每一个器件都至关重要,要细细品味每一个器件的功能与作用。
设计电路时就要考虑的EMC严酷等级从容设计,比如设置几级滤波,Y电容数量以及位置。
压敏大小数量选择,都与我们对EMC的需求密切相关,欢迎大家一起讨论看似简单其实每个器件蕴含深刻道理的EMI电路。
问:电源的EMS(承受外界干扰的能力)几乎不必考虑吧?答:不是这样的,需要考虑,只是不同产品侧重点不一样。
如果只是针对电源来说,浪涌出问题还是常见的,尤其是大功率结构复杂的场合;ESD基本不出问题,EFT也比较少,但是一旦配合系统测试,客户系统容易敏感,出问题还是正常的,往往希望电源上能配合处理,比如EFT的滤波器希望在电源上整改,来配合客户系统测试。
所以做电源一定要了解电源用在什么场合,这也是为什么不同产品电源设计注重的点会有差异,电源无法单独使用,切记关注应用场合,我经常强调的!再问:话是很有道理,但常规理解中,EMS普通理解是指外界对电源本身工作状态的干扰吧?与系统配合,那是系统自己的EMS,和电源的EMS还是理解有所不同吧。
再答:你要明白EMS的传输途径,比如EFT是通过输入线(L端,N端)以及地线(PE)通过电源耦合到副边输出,进而进入客户的系统端,比如客户单片机供电5V,以及客户的逻辑控制部分可能是24V等等。
我之前设计过一款电源配合客户多个系统,需要兼容这种EMS就更难搞,不同系统敏感程度不一样,还需要同样电源的同一种滤波器去解决,是非常困难的。
注意:单电源EMS能过这个比较容易,毕竟电源本身抗扰性能还是很好的,除非PCB布板存在很大问题。
但是一些干扰是通过电源耦合到系统上去,系统比电源更敏感,这时候就需要在电源上加滤波器解决,当然客户系统也可以自己做滤波,但客户更多是认为电源上来处理更方便。
分享点二:电路与EMC:(最熟悉的反激主拓扑,看看电路中哪些关键地方蕴含了EMC的机理)电路中打圈的几个部分:对EMC影响至关重要(注意绿色部分不是的),比如辐射大家都知道电磁场辐射是空间的,但基本的原理是磁通量的变化,磁通量涉及到磁场有效截面积,也就是电路中对应的环路。
电流可以产生磁场,产生的是稳定的磁场,不能向电场转化;但变化的电流产生变化的磁场,变化的磁场是可以产生电场(其实这就是有名的麦克斯韦方程我用通俗语言来说),变化的电场同理可产生磁场。
所以一定要关注那些有开关状态的地方,那是EMC源头之一,这里就是EMC源头之一(这里说之一当然后续还会讲到其它方面);比如电路中虚线环路,是开关管开通和关断的环路,不仅设计电路时开关速度可以调节对EMC影响,布板走线环路面积也有着重要的影响!另二个环路是吸收环路和整流环路,先提前了解下,后面会更具体讲到!分享点三:PCB设计与EMC的关联:1.PCB环路对EMC影响至关重要,比如反激主功率环路,太大的话辐射必然会更差。
2.滤波器走线效果,滤波器是用来滤去干扰的,但是PCB走线不好,滤波器可能失去应有的效果。
3.结构部分,散热器的设计接地不好会影响,屏蔽版的接地等等;4.敏感部分与干扰源头过近,比如EMI电路与开关管很近,必然导致EMC很差,需要有清晰的隔离区域。
5.RC吸收回路的走线。
6.Y电容的接地与走线,还有Y电容位置也很关键等等!等等。
先想到这说这些,后续会具体讨论,先起个引子。
举一个小例子:如图中虚线框,X电容引脚走线做了内缩的处理,大家可以学习下,如何让电容引脚走线外挂(采用挤电流走线)。
这样X电容的滤波效果才能达到最佳。
我虽然做电源是新手,不过做过雷达,对电波的传导和散射有些理解,这个挤电流走法,给我的感觉是要看纹波的传播方式。
通常,一块金属上面,电流是不均匀的,突变的电流,也就是频率分量高的电流,都会走到金属片的边缘,这个在雷达里面很容易理解,缝隙天线就是这个道理,依靠缝隙的边缘处最强的变化电流环辐射能量到空中。
挤电流走法,我的理解是刻意的压缩了导电金属片原来两边的距离,离电容的焊接点更近,从而更好的吸收。
还有,开的缝隙是直口还是楔形口也会有不同的效果。
电流没有直角,也不可能走出直角,因为那意味着完全突变,成为全频谱辐射。
平行的开槽,会在两个平行边之间形成电容,直接导通一定频率的电流到对面,同时电容必然存储电荷,导通电流的同时,电荷量是变化的,会造成辐射,形成缝隙天线,如果是直流,则完全不通,也不辐射,因为边缘电荷量恒定。
对于楔形口,同样的分析方法,会辐射出很宽的频谱,同样推理就好。
这种的也往往做成宽带Vivaldi天线。
分享点四:PCB设计之准备事项:(准备充分,方可设计步步稳健,避免设计推翻从来)大致有以下一些方面,都是自己设计过程都会去考虑,所有的内容跟教程无关,都是自己经验总结。
1.外观结构尺寸,包括定位孔,输入输出插座,风道流向,若与客户系统匹配,还需要与客户沟通装配上的问题,限高等等。
2.安规认证,产品做何种认证,哪些地方做到基本绝缘,哪些地方做到加强绝缘。
3.封装设计:有没有特殊期间,如定制件封装准备。
4.工艺路线选定:单面板双面板选择,或是多层板,根据原理图及板子尺寸,成本等综合评估。
5.客户的其他特殊要求。
结构工艺相对会更灵活,安规还是比较固定的部分,做什么认证,过什么安规标准,当然也有一些安规是很多标准中通用的,当然一些特殊产品比如医疗等会比较严苛。
为了新手朋友不至于眼花缭乱;下面是一些普遍产品通用的,下面是对于IEC60065总结出来的具体布板要求,针对安规需要牢记,碰到具体产品要会针对性处理:1.输入保险丝焊盘制件的距离安规要求大于3.0MM,实际布板按照3.5MM(简单说保险丝前按照3.5MM,之后按照3.0MM。
2.整流桥前后安规要求2.0MM,布板按照2.5MM。
3.整流后安规不做要求,但是高低压间根据实际电压大小留距离,习惯400V高压留2.0MM。
4.初次级间安规要求6.4MM(电气间隙),爬电距离按照7.6MM最佳。
(注意这跟实际输入电压相关,需要查表具体计算,提供数据仅供参考,以实际场合为准)5.初次级用冷地,热地标识清晰;L,N标识,输入AC INPUT标识,保险丝警告标识等等都需要清晰标出;分享点五:PCB设计之安规考虑其它因素:1.明白自己产品做什么认证,属于什么产品种类,比如医疗,通信,电力,TV 等各不相同,但也有很多相通的地方。
2.安规中与PCB布板紧密的地方,了解绝缘的特点,哪些地方是基本绝缘,哪些地方是加强绝缘,不同标准绝缘距离是不一样的。
最好是会查标准,并且会计算电气距离,爬电距离。
3.产品的安规器件重点注意,比如变压器磁性与原副边关系;4.散热器与周边距离问题,散热器接的地不一样绝缘情况也不一样,接大地还是冷地,热地绝缘也布一样。
5.保险的距离特别注意,要求最严格地方。
保险丝前后距离布一致。
6.Y电容与漏电流,接触电流关系。