Ydych chi'n gwybod sut i ddatrys y broblem EMI wrth ddylunio PCB aml-haen?
Gadewch i mi ddweud wrthych!
Mae yna lawer o ffyrdd o ddatrys problemau EMI.Mae dulliau atal EMI modern yn cynnwys: defnyddio cotio atal EMI, dewis rhannau llethu EMI priodol a dyluniad efelychiad EMI.Yn seiliedig ar y cynllun PCB mwyaf sylfaenol, mae'r papur hwn yn trafod swyddogaeth pentwr PCB wrth reoli ymbelydredd EMI a sgiliau dylunio PCB.
bws pŵer
Gellir cyflymu naid foltedd allbwn IC trwy osod cynhwysedd priodol ger pin pŵer IC.Fodd bynnag, nid dyma ddiwedd y broblem.Oherwydd ymateb amledd cyfyngedig y cynhwysydd, mae'n amhosibl i'r cynhwysydd gynhyrchu'r pŵer harmonig sydd ei angen i yrru'r allbwn IC yn lân yn y band amledd llawn.Yn ogystal, bydd y foltedd dros dro a ffurfiwyd ar y bws pŵer yn achosi gostyngiad foltedd ar ddau ben anwythiad y llwybr datgysylltu.Y folteddau dros dro hyn yw'r prif ffynonellau ymyrraeth EMI modd cyffredin.Sut gallwn ni ddatrys y problemau hyn?
Yn achos IC ar ein bwrdd cylched, gellir ystyried yr haen bŵer o amgylch yr IC yn gynhwysydd amledd uchel da, a all gasglu'r ynni a ollyngir gan y cynhwysydd arwahanol sy'n darparu ynni amledd uchel ar gyfer allbwn glân.Yn ogystal, mae anwythiad haen pŵer da yn fach, felly mae'r signal dros dro sy'n cael ei syntheseiddio gan yr anwythydd hefyd yn fach, gan leihau'r modd cyffredin EMI.
Wrth gwrs, rhaid i'r cysylltiad rhwng yr haen cyflenwad pŵer a'r pin cyflenwad pŵer IC fod mor fyr â phosibl, oherwydd bod ymyl codi'r signal digidol yn gyflymach ac yn gyflymach.Mae'n well ei gysylltu'n uniongyrchol â'r pad lle mae'r pin pŵer IC wedi'i leoli, y mae angen ei drafod ar wahân.
Er mwyn rheoli EMI modd cyffredin, rhaid i'r haen bŵer fod yn bâr o haenau pŵer wedi'u dylunio'n dda i helpu i ddatgysylltu a chael anwythiad digon isel.Efallai y bydd rhai pobl yn gofyn, pa mor dda ydyw?Mae'r ateb yn dibynnu ar yr haen pŵer, y deunydd rhwng yr haenau, a'r amlder gweithredu (hy, swyddogaeth amser codi IC).Yn gyffredinol, mae'r bylchau rhwng haenau pŵer yn 6mil, ac mae'r interlayer yn ddeunydd FR4, felly mae'r cynhwysedd cyfatebol fesul modfedd sgwâr o haen pŵer tua 75pF.Yn amlwg, y lleiaf yw'r bylchau rhwng haenau, y mwyaf yw'r cynhwysedd.
Nid oes llawer o ddyfeisiadau ag amser codi o 100-300ps, ond yn ôl y gyfradd ddatblygu gyfredol o IC, bydd y dyfeisiau ag amser codi yn yr ystod o 100-300ps yn meddiannu cyfran uchel.Ar gyfer cylchedau ag amseroedd codi 100 i 300 PS, nid yw bylchau haen 3 mil bellach yn berthnasol ar gyfer y rhan fwyaf o geisiadau.Ar yr adeg honno, mae angen mabwysiadu'r dechnoleg delamination gyda'r bwlch rhyng-haenog yn llai nag 1mil, a disodli'r deunydd dielectrig FR4 gyda'r deunydd â chysondeb dielectrig uchel.Nawr, gall cerameg a phlastigau mewn potiau fodloni gofynion dylunio cylchedau amser codi 100 i 300ps.
Er y gellir defnyddio deunyddiau a dulliau newydd yn y dyfodol, mae cylchedau amser codi 1 i 3 ns cyffredin, bylchau haenau o 3 i 6 mil, a deunyddiau dielectrig FR4 fel arfer yn ddigon i drin harmonigau pen uchel a gwneud signalau dros dro yn ddigon isel, hynny yw , gellir lleihau EMI modd cyffredin yn isel iawn.Yn y papur hwn, rhoddir enghraifft ddylunio pentyrru haenog PCB, a thybir bod y bylchau rhwng haenau rhwng 3 a 6 mil.
cysgodi electromagnetig
O safbwynt llwybro signal, strategaeth haenu dda ddylai fod i osod yr holl olion signal mewn un neu fwy o haenau, sydd wrth ymyl yr haen bŵer neu'r awyren ddaear.Ar gyfer cyflenwad pŵer, strategaeth haenu dda ddylai fod bod yr haen bŵer wrth ymyl yr awyren ddaear, a dylai'r pellter rhwng yr haen bŵer a'r awyren ddaear fod mor fach â phosibl, sef yr hyn a alwn yn strategaeth "haenu".
pentwr PCB
Pa fath o strategaeth bentyrru all helpu i warchod ac atal EMI?Mae'r cynllun stacio haenog canlynol yn rhagdybio bod cerrynt y cyflenwad pŵer yn llifo ar un haen a bod foltedd sengl neu folteddau lluosog yn cael eu dosbarthu mewn gwahanol rannau o'r un haen.Bydd achos haenau pŵer lluosog yn cael ei drafod yn ddiweddarach.
Plât 4-ply
Mae rhai problemau posibl wrth ddylunio laminiadau 4-ply.Yn gyntaf oll, hyd yn oed os yw'r haen signal yn yr haen allanol a bod y pŵer a'r awyren ddaear yn yr haen fewnol, mae'r pellter rhwng yr haen bŵer a'r awyren ddaear yn dal yn rhy fawr.
Os mai'r gofyniad cost yw'r cyntaf, gellir ystyried y ddau ddewis amgen canlynol i'r bwrdd 4-ply traddodiadol.Gall y ddau ohonyn nhw wella perfformiad atal EMI, ond maen nhw ond yn addas ar gyfer yr achos lle mae dwysedd y cydrannau ar y bwrdd yn ddigon isel a bod digon o arwynebedd o amgylch y cydrannau (i osod y cotio copr gofynnol ar gyfer cyflenwad pŵer).
Y cyntaf yw'r cynllun a ffefrir.Mae haenau allanol PCB i gyd yn haenau, ac mae'r ddwy haen ganol yn haenau signal / pŵer.Mae'r cyflenwad pŵer ar yr haen signal wedi'i gyfeirio â llinellau llydan, sy'n gwneud rhwystriant llwybr y cyflenwad pŵer yn isel a rhwystriant llwybr microstrip signal yn isel.O safbwynt rheolaeth EMI, dyma'r strwythur PCB 4-haen gorau sydd ar gael.Yn yr ail gynllun, mae'r haen allanol yn cario'r pŵer a'r ddaear, ac mae'r ddwy haen ganol yn cario'r signal.O'i gymharu â'r bwrdd 4 haen traddodiadol, mae gwelliant y cynllun hwn yn llai, ac nid yw'r rhwystriant rhyng-haen cystal â'r bwrdd 4 haen traddodiadol.
Os yw'r rhwystriant gwifrau i'w reoli, dylai'r cynllun pentyrru uchod fod yn ofalus iawn i osod y gwifrau o dan yr ynys gopr o gyflenwad pŵer a sylfaen.Yn ogystal, dylai'r ynys gopr ar gyflenwad pŵer neu haen fod yn rhyng-gysylltiedig cymaint â phosibl i sicrhau'r cysylltedd rhwng DC ac amledd isel.
Plât 6-ply
Os yw dwysedd y cydrannau ar y bwrdd 4-haen yn fawr, mae'r plât 6 haen yn well.Fodd bynnag, nid yw effaith cysgodi rhai cynlluniau pentyrru wrth ddylunio bwrdd 6 haen yn ddigon da, ac nid yw signal dros dro bws pŵer yn cael ei leihau.Trafodir dwy enghraifft isod.
Yn yr achos cyntaf, gosodir y cyflenwad pŵer a'r ddaear yn yr ail a'r pumed haen yn y drefn honno.Oherwydd rhwystriant uchel cyflenwad pŵer wedi'i orchuddio â chopr, mae'n anffafriol iawn rheoli'r ymbelydredd EMI modd cyffredin.Fodd bynnag, o safbwynt rheoli rhwystriant signal, mae'r dull hwn yn gywir iawn.
Yn yr ail enghraifft, gosodir y cyflenwad pŵer a'r ddaear yn y drydedd a'r bedwaredd haen yn y drefn honno.Mae'r dyluniad hwn yn datrys problem rhwystriant gorchudd copr yn y cyflenwad pŵer.Oherwydd perfformiad cysgodi electromagnetig gwael haen 1 a haen 6, mae'r modd gwahaniaethol EMI yn cynyddu.Os mai nifer y llinellau signal ar y ddwy haen allanol yw'r lleiaf a bod hyd y llinellau yn fyr iawn (llai nag 1 / 20 o donfedd harmonig uchaf y signal), gall y dyluniad ddatrys problem modd gwahaniaethol EMI.Mae'r canlyniadau'n dangos bod ataliad modd gwahaniaethol EMI yn arbennig o dda pan fydd yr haen allanol wedi'i llenwi â chopr a bod yr ardal orchudd copr wedi'i seilio (pob cyfwng tonfedd 1 / 20).Fel y soniwyd uchod, rhaid gosod copr
Amser post: Gorff-29-2020
