Witte jo hoe't jo it EMI-probleem oplosse kinne by multi-layer PCB-ûntwerp?
Lit my dy fertelle!
D'r binne in protte manieren om EMI-problemen op te lossen.Moderne EMI-ûnderdrukkingmetoaden omfetsje: EMI-ûnderdrukkingscoating brûke, passende EMI-ûnderdrukkingsdielen selektearje en EMI-simulaasjeûntwerp.Op grûn fan 'e meast basale PCB-yndieling besprekt dit papier de funksje fan PCB-stapel by it kontrolearjen fan EMI-straling en PCB-ûntwerpfeardigens.
macht bus
De útfierspanningssprong fan IC kin wurde fersneld troch it pleatsen fan passende kapasitânsje tichtby de krêftpin fan IC.Dit is lykwols net it ein fan it probleem.Troch de beheinde frekwinsje-antwurd fan 'e kondensator is it ûnmooglik foar de kondensator om de harmoniske krêft te generearjen dy't nedich is om de IC-útfier skjin te riden yn' e folsleine frekwinsjeband.Dêrneist sil de oergeande spanning foarme op 'e macht bus feroarsaakje spanning drop oan beide úteinen fan' e inductance fan de decoupling paad.Dizze transiente spanningen binne de wichtichste mienskiplike modus EMI-ynterferinsjeboarnen.Hoe kinne wy dizze problemen oplosse?
Yn it gefal fan IC op ús circuit board, de macht laach om 'e IC kin wurde beskôge as in goede hege-frekwinsje kondensator, dy't kin sammelje de enerzjy lekt troch de diskrete kondensator dy't leveret hege-frekwinsje enerzjy foar skjinne útfier.Dêrneist is de inductance fan in goede macht laach is lyts, sadat de transient sinjaal synthesized troch de inductor is ek lyts, dus it ferminderjen fan de mienskiplike modus EMI.
Fansels moat de ferbining tusken de stroomfoarsjenningslaach en de IC-voedingspin sa koart mooglik wêze, om't de opkommende râne fan it digitale sinjaal flugger en flugger is.It is better om it direkt te ferbinen mei it pad dêr't de IC-power pin leit, dat moat apart besprutsen wurde.
Om de mienskiplike modus EMI te kontrolearjen, moat de krêftlaach in goed ûntworpen pear krêftlagen wêze om te helpen te ûntkoppelen en in foldwaande lege induktânsje te hawwen.Guon minsken kinne freegje, hoe goed is it?It antwurd hinget ôf fan de macht laach, it materiaal tusken de lagen, en de bestjoeringssysteem frekwinsje (dat wol sizze, in funksje fan IC opkomst tiid).Yn 't algemien is de ôfstân fan krêftlagen 6mil, en de ynterlaach is FR4-materiaal, sadat de lykweardige kapasiteit per fjouwerkante inch fan' e machtlaach sawat 75pF is.Fansels, hoe lytser de laach ôfstân, hoe grutter de kapasitânsje.
D'r binne net in protte apparaten mei in opkomsttiid fan 100-300ps, mar neffens it hjoeddeistige ûntwikkelingsnivo fan IC sille de apparaten mei opkomsttiid yn it berik fan 100-300ps in heech oanpart besette.Foar circuits mei 100 oan 300 PS stigingstiden, is 3 mil laach spacing net mear fan tapassing foar de measte applikaasjes.Op dat stuit is it nedich om de delaminaasjetechnology oan te nimmen mei de interlayer-ôfstân minder dan 1mil, en it FR4-dielektryske materiaal te ferfangen mei it materiaal mei in hege dielektrike konstante.No kinne keramyk en plestik yn potten foldwaan oan de ûntwerpeasken fan 100 oant 300ps opkomsttiid circuits.
Hoewol't nije materialen en metoaden meie wurde brûkt yn 'e takomst, gewoane 1 oant 3 ns opkomsttiid circuits, 3 nei 6 mil laach spacing, en FR4 dielectric materialen binne meastal genôch te behannelje hege-ein harmonics en meitsje transient sinjalen leech genôch, dat is , mienskiplike modus EMI kin wurde fermindere hiel leech.Yn dit papier wurdt it ûntwerp foarbyld fan PCB layered stacking jûn, en de laach spacing wurdt oannommen in v wêze 3 oan 6 mil.
elektromagnetyske shielding
Ut it sinjaal routing eachpunt, in goede layering strategy moat wêze in plak alle sinjaal spoaren yn ien of mear lagen, dy't njonken de macht laach of grûn fleantúch.Foar macht oanbod, in goede layering strategy moat wêze dat de macht laach is grinzet oan de grûn fleanmasine, en de ôfstân tusken de macht laach en de grûn fleantúch moat wêze sa lyts mooglik, dat is wat wy neame de "layering" strategy.
PCB stapel
Hokker soarte stapelstrategy kin helpe om EMI te beskermjen en te ûnderdrukken?De folgjende layered stacking skema giet derfan út dat de stroomfoarsjenning streamt op in inkele laach en dat inkele spanning of meardere voltages wurde ferdield yn ferskate dielen fan deselde laach.It gefal fan meardere macht lagen sil wurde besprutsen letter.
4-laags plaat
D'r binne wat potinsjele problemen yn it ûntwerp fan 4-ply laminaten.Alderearst, sels as de sinjaallaach yn 'e bûtenste laach is en de macht en grûnflak binne yn' e binnenste laach, is de ôfstân tusken de machtlaach en it grûnflak noch te grut.
As de kosteneask de earste is, kinne de folgjende twa alternativen foar it tradisjonele 4-ply board wurde beskôge.Beide kinne ferbetterje de EMI-ûnderdrukking prestaasjes, mar se binne allinnich geskikt foar it gefal dêr't de tichtens fan de ûnderdielen op it bestjoer is leech genôch en der is genôch gebiet om 'e komponinten (om de fereaske koper coating foar macht oanbod).
De earste is it foarkommende skema.De bûtenste lagen fan PCB binne allegear lagen, en de middelste twa lagen binne sinjaal- / machtlagen.De Netzteil op it sinjaal laach wurdt omlaat mei brede linen, dat makket it paad impedânsje fan Netzteil stroom leech en de impedânsje fan sinjaal microstrip paad leech.Ut it perspektyf fan EMI kontrôle, dit is de bêste 4-laach PCB struktuer beskikber.Yn it twadde skema draacht de bûtenste laach de krêft en grûn, en de middelste twa laach draacht it sinjaal.Yn ferliking mei de tradisjonele 4-laach board, de ferbettering fan dit skema is lytser, en de interlayer impedance is net sa goed as dy fan de tradisjonele 4-laach board.
As de wiring impedance moat wurde kontrolearre, it boppesteande Stacking skema moat wêze hiel foarsichtich te lizzen de wiring ûnder it koper eilân fan macht oanbod en grounding.Dêrnjonken moat it kopereilân op stroomfoarsjenning of stratum safolle mooglik meiinoar ferbûn wurde om de ferbining tusken DC en lege frekwinsje te garandearjen.
6-laags plaat
As de tichtens fan de komponinten op it 4-laach board is grut, is de 6-laach plaat better.Lykwols, de shielding effekt fan guon Stacking regelingen yn it ûntwerp fan 6-laach board is net goed genôch, en it oergeande sinjaal fan macht bus wurdt net fermindere.Twa foarbylden wurde hjirûnder besprutsen.
Yn it earste gefal, de macht oanbod en grûn wurde pleatst yn de twadde en fyfde lagen respektivelik.Fanwegen de hege impedânsje fan koper beklaaid macht oanbod, it is hiel ûngeunstich te kontrolearjen de mienskiplike modus EMI strieling.Lykwols, út it eachpunt fan sinjaal impedance kontrôle, dizze metoade is hiel korrekt.
Yn it twadde foarbyld, de macht oanbod en grûn wurde pleatst yn de tredde en fjirde lagen respektivelik.Dit ûntwerp lost it probleem fan koper beklaaide impedânsje fan stroomfoarsjenning.Troch de minne elektromagnetyske shielding-prestaasjes fan laach 1 en laach 6 nimt de differinsjaalmodus EMI ta.As it oantal sinjaal rigels op de twa bûtenste lagen is it minste en de lingte fan de linen is hiel koart (minder dan 1 / 20 fan de heechste harmonic golflingte fan it sinjaal), it ûntwerp kin oplosse it probleem fan differinsjaaloperator modus EMI.De resultaten litte sjen dat de ûnderdrukking fan differinsjaal modus EMI is benammen goed as de bûtenste laach wurdt fol mei koper en de koper beklaaid gebiet wurdt grûn (elke 1 / 20 golflingte ynterval).Lykas hjirboppe neamd wurdt, sil koper lein wurde
Posttiid: Jul-29-2020
