跳转到主要内容

在印刷电路板管理磁耦合

让我们看看两种耦合电路板。电容耦合或AC耦合现象与介质隔开的两块金属导体。当然,这是电容器是如何工作的。也进一个射频耦合器的功能。电场在一个元素发现其在其他元素因其距离和共同的边界。

磁耦合是什么?

磁耦合是一种不同的动物。一个移动的电荷会产生磁场作为副产品。可以非常强大的磁场尽管他们的影响会迅速下降为受害者远离侵略者。

磁场的特殊能力之一是,我们不能正常的方式保护他们。通量线将穿过层铜和几乎所有的路径是容易受到影响。镍和铁的两种材料可以帮助保护磁学如果这是必需的。然后,你战斗与实际磁铁感应磁性。嗯。

虽然你没有给他们大量的空间,周围的间隙电感或变压器应考虑在所有三个维度。如果我有一个电感,开关模式电源层,我将考虑以下几层电感的无人地带,特别是对于任何高速信号路由。

所以我们有一个靠近导体感应场和辐射场,进一步扩散。电和磁电流流相互正交与导线周围的磁场包装。我们能算出流的方向的磁通使用物理老师所说的右手定则。

右手的拇指规则

图片来源:伯奇先生的课堂笔记,电流流向北极而磁场传播活动的轴电流。

至少一个电容耦合的应用建立在手机和其他设备。触摸屏将基于电容耦合方案或电阻元件手指的动作捕捉。磁耦合,另一方面,发现无线充电的最酷的应用程序相同的产品。

得到一个电荷在磁学的气隙,华丽的应用程序

第一个,手指跟踪,似乎很敏感而另一个看起来更白肋。你知道一些严重的耦合是当电池可以充电了。它因为有一个相当大的线圈充电元素和另一个线圈在移动设备上。两个设备锁进所谓的磁耦合共振。

这个频率对齐允许权力由接收单位回收比典型的电感耦合在一个更大的距离。真正的进步在尼古拉特斯拉的日子是在效率。共振转移工作通过一个线圈和一个振荡电流环。这产生一个振荡磁场。

磁场

图片来源:英国皇家学院——迈克尔·法拉第的实验室工作,磁场了铁屑在蜡纸上永久磁铁的存在。

由于线圈高度共振任何能量放在线圈在短时间内消失。然而,如果第二个线圈是带附近,第二个线圈可以承担了大部分的能量几乎以相同的方式作为变压器的次级线圈。这个集中的权力转移到眼前的区域用一个简单的电路。

等的是一个共鸣并不总是一个好的结果。跟踪路由可以不当有害耦合的起源——噪音!循环功率和/或地平面可以生成一个电话的振铃声水流涡槽。存根在输电线路或其他反射几何电磁干扰的来源。

简单的技巧来处理磁耦合

有很多规则进PCB设计来帮助减少对彼此的影响不同的电路。最相关的是元素之间的间距。任何跟踪放下应该考虑,所谓围绕导体磁场,只要当前发生的变化。

为了保持信号完整性,我们要避免阻抗电流产生障碍的人士。通过是一个黄金地段的磁耦合。从跟踪到一桶,回到跟踪可以在高数据率的。

你一个小故事:每一个工程师工作有自己的优先级。有些人会关注形状和旁路电容器的位置。在这将减轻其他大多数问题上做得很好。其他EE的争取更严格的长度之间的匹配或地面rails渠道center-cut时间预算。

我有一个绅士,只是无法忍受看到两个通过通过相同的空白在地上飞机。那是唯一一次好的是当两个通过传递信号,一双微分形式。其余的时间,这是一个开放的邀请对于大型级信号干扰小级的表亲。

为了得到董事会,我穿过这一层一层地,尽可能多的通过分离。即使same-net,我们想要更小的团体来减少开口在其他铜倒在该地区。减少电磁干扰的整体负载需要一个又一个小小的举动。意识到高速总线的物理传播在PCB带给你更近一步成功的设计工作。

磁学并不是什么新鲜事。先锋,法拉第,特斯拉,麦克斯韦和其他人一直在研究这种自然现象持续很长一段时间。然而,我们仍在探索,仍学习和开发新产品,把物理为共同利益工作。

关于作者

小约翰·Burkhert职业PCB设计经验在军事、电信、消费者硬件和最近,汽车工业。最初,射频专家——现在不得不抛一点然后填补高速数字设计的必要性。约翰喜欢打低音和赛车自行车当他不写或执行PCB布局。你可以找到约翰在LinkedIn。

约翰Burkhert的资料照片
Baidu
map