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电子设备PCB抗搅扰计划战略

2017-09-28 11:31分类:电工考证知识 阅读:

  抗电磁搅扰计划即是在杂乱电磁频谱环境下,选用归纳技能办法以保证电子设备精确体现效能。依照抗电磁搅扰计划机理,首要是按捺搅扰源以防备电磁搅扰;其次是采纳防电磁搅扰办法,以阻断搅扰传达途径;终究,是下降电子设备对搅扰的灵敏度,或许进步电子设备的鲁棒性功用,以防止与按捺电磁搅扰。关于电子体系的电缆接插件、印制板计划、信号安置,按捺搅扰布线、元器材、滤波器、接地与旁路等环节或许引进的电磁搅扰信号,可选用阻隔、电路阻抗操控、滤波、解耦、密封、接地、屏蔽、精确布线等抗电磁搅扰办法。
1.PCB版的合理计划与布线计划
在电路计划方面,电源、模仿与数字电路的元件计划和布线是不一样的,在元件计划时应将其别离放置,应将高、低频电路分隔,尽或许将其各自阻隔,留意信号传输方向、途径以及强、弱信号的器材散布彼此之间不要发作搅扰。关于简略发作噪声搅扰的电路,如时钟发作器、晶振与CPU 时钟等的输入端等,应当彼此尽或许地挨近些,以便于合理计划悉数PCB版,削减搅扰源。强弱电流不一样的电路与易发作噪声的器材应尽或许远离逻辑电路。最大极限地削减信号通路与电路元件计划中无用信号的彼此耦合。为防止模仿、数字电路发作公共阻抗耦合,将低电平的模仿与数字电路分隔,而且远离无滤波的电源和高电平信号线;在PCB版计划上,应将不一样的高、中、低速逻辑电路别离计划于不一样的区域,保证同层相邻布线、同板相邻层、相邻板之间的平行信号线尽或许长度最小;EMI滤波器放置于同一线路板并尽或许挨近EMI源;整流器、DC/DC改换器与开关元件与变压器的放置方位应当尽或许地挨近以缩短导线长度。滤波电容器、调压元件与整流二极管的放置方位也应当尽或许地挨近,以削减对外部的搅扰;噪声与非噪声元件尽量远离,将打印电路板按电流开关特性与频率分区, 根绝大电流、高速开关线与噪声灵敏布线彼此平行。
在PCB版电路布线方面,为了进步电磁兼容性,能够采纳以下的布线战略:为防止会集电场耦合到较强噪声的相邻途径,在转弯处途径选用45°以防止直角布线;在传送高频与灵敏信号途径上不选用短截线,以防止在短截线上发作振动;坚持从驱动到负载的途径宽度不变,以防止发作反射致使线路阻抗不平衡;在多个PCB板地线衔接时,为了防止短截线信号途径,有必要根绝选用树型摆放的高速和灵敏信号线,一样也要根绝辐射型摆放的高速和灵敏信号线,以防止发作反射和辐射搅扰;密布的电源和地层过孔会致使电源阻抗添加,电源在该点构成高阻抗,影响射频电撒播递,因而应当防止过孔密度过大;悉数敷铜区直接衔接到地,防止敷铜区成为辐射天线;除上述常用的布线战略外,其它布线战略这儿就不谈论了。
2.接地体系计划
接地体系计划是杂乱的,要思考的要素许多。电磁屏蔽有利于电磁搅扰的彼此阻隔,在电子设备中,如将屏蔽与接地联络运用,那么电子设备中的绝大有些电磁搅扰疑问是能够取得处理的。为了使接地体系的接地阻抗最小,接地体系计划能够选用以下技能办法。
① 接地址挑选。低频电路中电感影响较小,为防止多点接地构成环流致使搅扰,在作业于1MHz频率以下时,应选用单点接地。高频电路中电感影响较大,在作业于十MHz频率以上时,可选用就近多点接地,地线应短而粗,以下降地线阻抗。
② 数字电路与模仿电路接地有必要严厉分隔,而且别离与电源端地线相连,两者地线不行以相混,此外,还要留意尽量加大模仿电路的接地上积,以削减接地阻抗。
③ 因为导体电感与导体长度成正比而与直径成反比,因而接地线应尽量短而粗,使其可经过三倍于打印线路板的答应电流,以进步抗噪才干。
④ 数字电路的接地线应当构成闭环路,防止耗电量大时加大电位差值,以进步PCB抗噪声才干。
⑤ 为了削减接地阻抗,将多层线路板的其间一层作为接地层并起屏蔽效果,通常将打印板周边布作地线。
⑥ 在电源板面和接地板面的绝缘薄层间存在电容,将其放置在相邻层可构成去耦电容,然后进步高频率呼应特性。
⑦ 低速电路和元件的散布与放置应当尽量使其挨近电源面,而高速电路和元件的散布与放置应当尽量使其挨近接地上。
⑧ 多电源供电时,各个电源应当分隔接地。
电子设备接地体系构造杂乱,有多种接当地式,如数字体系(逻辑地)和模仿体系接地,机壳接地(屏蔽地)与体系接地等,接地技能在多层与单层PCB板中都有广泛运用,其方针是完结接地阻抗的最小化,削减接地回路电势的不良影响。

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