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最优的EMI滤波器PCB布局的指导方针

关键的外卖

  • 电磁兼容性对EMI滤波器设计的重要性。

  • 优化EMI滤波器设计和布局的设计工具。

  • 如何优化EMC和工艺性EMI滤波器设计。

检查董事会electromagnetivity

测试电磁加工

我可以清楚地记得年轻时被告知多几次,我是本末倒置。最初,这警告让我有点困惑。虽然我从不骑在一个,我读过关于马和马车是常见的日子,马总是带着马车或推车。然而,这一切活动的相关性我当时参与似乎难以捉摸。我开始意识到这句话是什么意思转达我没有适当的角度来看我的努力获得成功。

在适当的角度看也是很有必要开发电路板时,特别是在最初的设计阶段。为了一个设计要想成功,必须进行全面客观的了解建立一个制造和组装板能够满足其性能标准。今天几乎所有的加工建造,这意味着最大化信号的完整性和设计电磁兼容性。从实现的角度最好的电磁平衡,我们可以开发一套EMI过滤器PCB布局指导方针,优化董事会开发过程和最小化的克星PCBA performance-interference或噪声。

电磁兼容性

通常认为,电磁辐射只是一个关心pcba包含组件意味着生成和传输射频,由FCC分为故意散热器。虽然的确这些设备需要特别考虑,这种假设是不完整的。事实上,有四种类型的散热器下定义FCC标题47代码的规则和条例

FCC散热器类

  • 偶然的散热器

设计组件或设备不使用或产生电能9 khz以上被归类为偶然的散热器。虽然设备授权不需要这些设备,他们仍然可以不必要的和破坏性的干扰的来源。常见的产品包括汽车(AC和DC),电动工具,电灯开关。

  • 无意的散热器

无意散热器包括设备传输电energy-intentionally-over有线连接。任何无线发射被认为是无意辐射。大多数电子产品都在这个类别和通常包括数字逻辑电路。例如电脑、打印机、电话、远程控制,和手表。

  • 有意的散热器

射频设计或指定设备发出射频被有意的散热器。这个类包含所有无线设备包含wi - fi和蓝牙设备和董事会。

  • 工业、科学和医疗设备

其他设备生产和/或辐射以外的任何通信的目的在这一组分类。微波炉,电弧焊接机,和荧光照明属于这个分类。

除了上面的分类,产品必须在固定运营许可spectra-such电视发射机、海洋和航空收音机、手机,基地电站也认为是射频设备和必须认证。

上面的清单显示,几乎所有电路板今天可以有一个或多个源的辐射可能会干扰操作附近的电子系统和董事会本身。设计针对最好的减轻这些干扰的机会是电磁兼容性(EMC)的目标。获得良好的电磁兼容要求开发设计的各个阶段之间的协调,生产和测试。成功之路,无疑始于EMI滤波器设计和PCB布局需要整合最好的EMI滤波器的指导方针。

优化你的EMI滤波器的设计

作为解释说在前面的部分中,你的董事会的可能性或系统在其运作包含组件或设备可以分为散热器是极高的。此外,除非你的董事会是一个独立的设备,它的电源是直接或间接地连接到一个电源,这也是一个常见的电磁干扰的来源。EMI滤波器的目的是减轻干扰从这个来源的引入到你的董事会。

基本的EMI滤波器设计

EMI滤波器设计可以从单个组件复杂网络和专用电路减轻共模和差模噪声。一些基本类型的EMI滤波器设计和下面列出了如何使用它们。

类型的EMI滤波器的设计

组件或电路

过滤器类型

放置

应用程序

C

一阶低通

分流与来源

绕过

l

一阶低通

系列与来源

高频衰减

信用证

二阶低通

串联电感,电容并联

Z <负载Z源

CL

二阶高通

电容器串联电感并联

Z >负载Z源

三阶低通

并联/串联/并联配置

低Z源和负载

T

三阶低通

系列/分路/系列配置

高源和负载Z

上表中列出的EMI滤波器类型是一个很好的起点对于许多噪声源在电路板上,提供了选择正确的组件

电磁仿真技术

一旦你决定在一个基本的设计,它将需要优化它根据你的电路和/或董事会性能规范。例如,如果您的EMI滤波器设计是为了推动其他电路或董事会,你可能需要增加额外过滤的设计元素孤立,平滑、或电气参数约束条件示例中,固定的电压或电流。的程度取决于你能够满足这些电路要求的功能和功能PCB设计和分析工具。

最好的结果,你的设计工具,它必须包括电磁仿真,如下图所示与PSpice软件使用抑扬顿挫的快板,应该综合。

低通EMI滤波器与PSpice软件分析

分析低通EMI滤波器响应与PSpice软件

优化你的EMI滤波器设计通常需要评估性能的电气参数值和频率。因此,效率,以及准确性,高端设计过程属性在分析你的设计最优EMI减轻或抑制,之前过渡从原理图的布局

最好的EMI滤波器PCB布局的指导方针

电路板的设计,一样好的EMI滤波器后PCB布局的指导方针对可制造性至关重要。再次,最好的设计需要采用适当的角度。

二维PCB布局设计的角度来看

布置你的董事会时,首先考虑是组件的位置footprints-whether从你设计包的图书馆上传从外部来源- - - - - -跟踪路由、间距或板边缘间隙。这是二维PCB布局设计的角度来看,主要集中在板表面的布局(年代)。

印刷电路板顶层布局

二维PCB布局的角度来看

这些设计参数非常重要,应该选择根据指导方针,如下所列。

表面EMI滤波器PCB布局指南EMC和工艺性

  1. 获取并跟随你的厘米的DFM规则和指导方针。

  2. 确保垫和组件库相匹配。

  3. 间距最大化相邻elements-pads、痕迹和环形戒指最小化干扰。

  4. 根据信号类型分区组件。

  5. 确保跟踪宽度和尺寸满足当前所需的能力。

  6. 确保所需的阻抗匹配是建立微分路由,最大功率传输等。

  7. 遵循董事会批准的规则来促进depanelization。

  8. 使用高辐射的防护设备。

  9. 充分利用丝网印刷的组件极性和参考指标来帮助组装。

后PCB布局的指导方针,包括上面的,降噪和高效的董事会建设是重点,将有助于确保你的董事会满足EMC目标,并将构造。然而,由于小电子产品需求的不断增加的功能,今天大多数董事会需要分层盘旋飞行。

3 d PCB布局设计的角度来看

多人的加工设计不再是一个偶尔活动。相反,大多数电路板设计今天很小,人口稠密,包括多个层。因此,3 d板布局角度,如下图所示,还必须采用。

采用3 d PCB布局的视角

3 d PCB布局的视角

3 d视角类似于二维的角度位置,路由、间距,和许可仍主要考虑。然而,在这种情况下,线路包括垂直分量通过和之间的层或飞机间距是重要的实现EMC和促进first-time-right(功能处理量)制造,包括在下面的指导方针。

分层盘旋飞行EMI滤波器PCB布局指南EMC和工艺性

  1. 基地层销的数量密度,不同类型的信号的数量,并提供良好的间距相同类型层。例如,如果可能的话,低和高频信号的飞机应该分开。

  2. 不会将两个信号层相邻的。

  3. 通过,使用正确的纵横比和使用最复杂的生产,满足您的设计要求。

  4. 应用良好的接地技术的例子,使用单独的数字和模拟信号类型飞机板地面的中心点。

  5. 确保有足够的信号之间的最小间距和地面的飞机。

  6. 选择层材料厚度满足阻抗要求。

  7. 辐射产生热量。因此,结合适当的散热技术。

除了上述指南——该指南不详尽的PCB布局设计,但基本达到你的最佳EMC-applying对称分层盘旋飞行是一个不错的经验法则。

通过采用适当的观点,包括客观的获得最好的EMC设计,将二维和三维的角度集中在可制造性,和良好的EMI滤波器后PCB布局的指导方针,可以达到一个优化设计以最小的干扰在董事会和董事会安装的电子系统。

在优化您的EMI滤波器设计的更多信息,看看这个电子书电磁分析方法。

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