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PCB设计考虑EMC的接地技巧

2022-06-19 11:22分类:电子元器件 阅读:

 

PCB设计考虑到EMC的接地装置方法


  PCB设计中,接地装置是抑止噪音和避免影响的关键对策。依据电源电路的不一样,有不一样的接地线方式,仅有合理的接地装置才可以降低或防止电源电路间的互相影响。日常中关键的接地保护形式有二种:点射接地装置和多一点接地装置。怎样在考虑到EMC的条件下合理的接地线是文中中大家将关键谈论的难题,期待对电子电路设计工作人员有一定的提示。

  一、 接地装置影响清除

  在很多状况下,接地线特性阻抗产生的影响没法防止,特别是在对电子产品理想化状况下接地线特性阻抗为零,它不但是线路中数据信号电压的定位点,并且当有工作电流根据它时不可造成损耗在实际的电子产品内,这类理想化接地线是找不到的接地线不仅有电阻器又有电感,当有电流量迈落伍必定造成损耗另一方面,接地线也有很有可能利别的路线(电源线,电源插头)产生环城路当交替变化电磁场与环城路交链时,便会在接地线中磁感应电势差无论是接地线穿过的交流电在接地线上形成的损耗,或是地环城路所造成的磁感应屯势,都是会使公共接地线的各种电源电路模块造成彼此影响怎样抑止接地线影响也就变成电磁兼容测试性设计方案的一个关键课题研究革命老区线影响产生的原理,减少接地线影响的方法可概括为:仿真模拟接地装置与数据接地装置分离出来,减少接地线特性阻抗和屯源同轴电缆特性阻抗、挑选适宜的接地保护方法,隔绝地环城路等接地线中的影响工作电压除与穿过接地线中的电流量相关外,还与接地线的特性阻抗相关接地线特性阻抗包含电阻器和电感器

  ZG=RG十jwL (1)

  如欲降低ZG,就得降低RG和L但交流电流在流过电导体横截面时并并不像直流电那般在导线上分布均匀,因为集肤效应,电流量集中化于表层,使电导体合理载流总面积低于乃至远低于电导体的真正截面因而同一电导体在直流电、低頻和高频率状况下所出现的特性阻抗不一样;而电导体的电感器一样与电导体半经、长短及其数据信号頻率相关设计方案时要依据不一样頻率下的电导体特性阻抗来挑选电导体横截面尺寸,并尽量使接地线字体加粗和减少。

  二、 接地装置形式的一般选择标准

  针对给出的设施或系统软件,在所在意的最大頻率(相匹配光波长为)入上,当同轴电缆的长短L〉入,则视作高频电路,相反,则视作低頻电源电路。依据工作经验规律,针对小于1MHZ的电源电路,选用点射接地装置不错;针对高过10MHZ,则选用多一点接地装置为

  佳。针对处于二者之间的頻率来讲,只需最多同轴电缆的长短L低于/20 入,则可选用点射接地装置以防止公共性特性阻抗藕合。

  针对接地装置的一般选择标准以下:

  (1)低頻电源电路(<1MHZ),提议选用点射接地装置;

  (2)高频电路(>10MHZ),提议选用多一点接地装置;

  (3)高低频混和电源电路,混和接地装置。

  三、 接地装置方法

  1. 点射接地装置

  点射接地装置是所有体系中,只有一个物理学点被理解为接地装置定位点,别的每个必须接地装置的点都联接到这一点上。

  点射接地装置适用頻率较低的线路中(1MHZ下列)。若系统软件的输出功率很高,以至工作中光波长与系统软件接地装置导线的长短可比较时,点射接地装置方法就不太好了。本地线的长短贴近于1/4光波长时,它就象一根终端设备短路故障的同轴电缆,接地线的电流量、工作电压呈驻波比遍布,接地线变成了辐射源无线天线,而无法具有“地”的功效。

  为了更好地降低接地装置特性阻抗,防止辐射源,接地线的尺寸应低于1/20光波长。在电路的解决上,一般能够考虑到点射接地装置。针对很多使用的数字电路设计的PCB,因为其富含充足的高次谐波,一般不建议选用点射接地装置方法。

  2. 多一点接地装置

  多一点接地装置就是指机器设备中每个接地址都立即收到距它近期的接地平面上,以使接地装置导线的长短最短。

  多一点接地装置电源电路构造简易,电线接头上将会产生的高频率驻波现象明显降低,适用输出功率较高的(>10MHZ)场所。但多一点接地装置也许会致使机器设备內部生成很多接地装置环城路,进而减少机器设备对外部磁场的抵抗工作能力。在多一点接地装置的情形下,要留意地环城路难题,尤其是不一样的控制模块、机器设备中间组网方案时。接地线控制回路造成 的干扰信号:

  理想化接地线该是一个零电位差、零特性阻抗的物理学实体线。但现实的接地线自身不仅有电阻器份量又有电感份量,当有工作电流根据该市线时,就需要造成电流。接地线会与别的联线(数据信号、电源插头等)组成控制回路,那时候变磁场藕合到该控制回路时,就在地控制回路

  中发生感应电流,并由地控制回路藕合到负荷,组成潜在性的EMI威协。

  3. 浮地

  浮地就是指机器设备接地线系统软件在电气设备上与地面绝缘层的一种接地装置方法。

  因为浮地本身的一些缺点,不太合适一般的大体系中,其接地装置方法非常少选用。

  四、 结语

  恰当挑选一点接地装置和多一点接地装置当頻率小于1MHz也时,应选用一点接地装置;当頻率高过10MHz也时,应选用就近原则多一点接地装置;当输出功率在1—10MHz也时,假如选用一点接地装置,其接地线长短不可超出光波长的1/20,不然应采取多一点接地装置应采取对称性、均衡构造电源电路及双绞屏蔽线作同轴电缆,使两条线获得的地噪音以及它影响相同,能够在键入端互相相抵屏蔽掉输电线的屏弊层应一端接地装置,接地址该是放大仪公共性端或信号源公共性端电路板上不仅有快速时序逻辑电路又有线性电路,应以两者尽可能分离,而二者接地线不必相融,各自与开关电源端接地线相接,尽可能增加线性电路接地线的截面,使它能根据三倍于pcb电路板的电流量,如有可能,电线接头的电缆线径应超过3mm。

  负荷接地线和沟通交流接地线上都是非常大电流量根据,这种大电流量接地线与数据信号地应分离设定,与此同时大电流量接地线应粗些,一般 应选用医用汇流排或粗输电线各种接地线应分离走线,随后,同一类接地线各自接线后,再收到一同的接地址若两者相互之间有的不允许立即连在一起时,可在彼此之间加接1—10uf的电力电容器为了更好地做到不错的实际效果,常把铜丝网埋人路面最深处,随后用接地铜排收到一同的接地址。


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