Έχει ειπωθεί ότι υπάρχουν μόνο δύο είδη ηλεκτρονικών μηχανικών στον κόσμο: αυτοί που έχουν βιώσει ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές και εκείνοι που δεν έχουν.Με την αύξηση της συχνότητας σήματος PCB, ο σχεδιασμός EMC είναι ένα πρόβλημα που πρέπει να εξετάσουμε
1. Πέντε σημαντικά χαρακτηριστικά που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά την ανάλυση EMC
Αντιμετωπίζοντας ένα σχέδιο, υπάρχουν πέντε σημαντικά χαρακτηριστικά που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τη διεξαγωγή μιας ανάλυσης EMC ενός προϊόντος και ενός σχεδίου:
1).Μέγεθος συσκευής κλειδιού:
Οι φυσικές διαστάσεις της συσκευής εκπομπής που παράγει την ακτινοβολία.Το ρεύμα ραδιοσυχνοτήτων (RF) θα δημιουργήσει ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, το οποίο θα διαρρεύσει μέσα από το περίβλημα και έξω από το περίβλημα.Το μήκος του καλωδίου στο PCB ως διαδρομή μετάδοσης έχει άμεση επίδραση στο ρεύμα RF.
2).Ταίριασμα σύνθετης αντίστασης
Εμπέδηση πηγής και δέκτη, και οι σύνθετες αντιστάσεις μετάδοσης μεταξύ τους.
3).Χρονικά χαρακτηριστικά σημάτων παρεμβολής
Είναι το πρόβλημα ένα συνεχές (περιοδικό σήμα) συμβάν ή είναι μόνο ένας συγκεκριμένος κύκλος λειτουργίας (π.χ. ένα μεμονωμένο συμβάν θα μπορούσε να είναι ένα πάτημα πλήκτρων ή παρεμβολή ενεργοποίησης, μια περιοδική λειτουργία μονάδας δίσκου ή μια ριπή δικτύου)
4).Η ισχύς του σήματος παρεμβολής
Πόσο ισχυρό είναι το ενεργειακό επίπεδο της πηγής και πόση δυνατότητα έχει να δημιουργήσει επιβλαβείς παρεμβολές
5).Χαρακτηριστικά συχνότητας σημάτων παρεμβολής
Χρησιμοποιώντας έναν αναλυτή φάσματος για να παρατηρήσετε την κυματομορφή, παρατηρήστε πού εμφανίζεται το πρόβλημα στο φάσμα, το οποίο είναι εύκολο να βρείτε το πρόβλημα
Επιπλέον, ορισμένες συνήθειες σχεδιασμού κυκλωμάτων χαμηλής συχνότητας χρειάζονται προσοχή.Για παράδειγμα, η συμβατική γείωση ενός σημείου είναι πολύ κατάλληλη για εφαρμογές χαμηλής συχνότητας, αλλά δεν είναι κατάλληλη για σήματα ραδιοσυχνοτήτων όπου υπάρχουν περισσότερα προβλήματα EMI.
Πιστεύεται ότι ορισμένοι μηχανικοί θα εφαρμόσουν γείωση ενός σημείου σε όλα τα σχέδια προϊόντων χωρίς να αναγνωρίζουν ότι η χρήση αυτής της μεθόδου γείωσης μπορεί να δημιουργήσει περισσότερα ή πιο πολύπλοκα προβλήματα EMC.
Θα πρέπει επίσης να προσέχουμε τη ροή ρεύματος στα εξαρτήματα του κυκλώματος.Από τη γνώση του κυκλώματος, γνωρίζουμε ότι το ρεύμα ρέει από την υψηλή τάση στη χαμηλή τάση και το ρεύμα ρέει πάντα μέσα από μία ή περισσότερες διαδρομές σε ένα κύκλωμα κλειστού βρόχου, επομένως υπάρχει ένας πολύ σημαντικός κανόνας: σχεδιάστε έναν ελάχιστο βρόχο.
Για τις κατευθύνσεις όπου μετράται το ρεύμα παρεμβολής, η καλωδίωση PCB τροποποιείται έτσι ώστε να μην επηρεάζει το φορτίο ή το ευαίσθητο κύκλωμα.Εφαρμογές που απαιτούν διαδρομή υψηλής σύνθετης αντίστασης από το τροφοδοτικό στο φορτίο πρέπει να λαμβάνουν υπόψη όλες τις πιθανές διαδρομές μέσω των οποίων μπορεί να ρέει το ρεύμα επιστροφής.
Πρέπει επίσης να δώσουμε προσοχή στην καλωδίωση PCB.Η σύνθετη αντίσταση ενός σύρματος ή διαδρομής περιέχει αντίσταση R και επαγωγική αντίδραση.Στις υψηλές συχνότητες, υπάρχει αντίσταση αλλά όχι χωρητική αντίδραση.Όταν η συχνότητα του καλωδίου είναι πάνω από 100 kHz, το καλώδιο ή το καλώδιο γίνεται επαγωγέας.Τα καλώδια ή τα καλώδια που λειτουργούν πάνω από τον ήχο μπορεί να γίνουν κεραίες RF.
Στις προδιαγραφές EMC, τα καλώδια ή τα καλώδια δεν επιτρέπεται να λειτουργούν κάτω από τα λ/20 μιας συγκεκριμένης συχνότητας (η κεραία έχει σχεδιαστεί ώστε να είναι λ/4 ή λ/2 συγκεκριμένης συχνότητας).Εάν δεν έχει σχεδιαστεί με αυτόν τον τρόπο, η καλωδίωση γίνεται μια πολύ αποδοτική κεραία, καθιστώντας τον μετέπειτα εντοπισμό σφαλμάτων ακόμη πιο δύσκολο.
2.Διάταξη PCB
Πρώτον: Εξετάστε το μέγεθος του PCB.Όταν το μέγεθος του PCB είναι πολύ μεγάλο, η αντιπαρεμβολική ικανότητα του συστήματος μειώνεται και το κόστος αυξάνεται με την αύξηση της καλωδίωσης, ενώ το μέγεθος είναι πολύ μικρό, γεγονός που προκαλεί εύκολα το πρόβλημα της απαγωγής θερμότητας και της αμοιβαίας παρεμβολής.
Δεύτερον: προσδιορίστε τη θέση των ειδικών εξαρτημάτων (όπως στοιχεία ρολογιού) (η καλωδίωση ρολογιού είναι καλύτερα να μην τοποθετείται γύρω από το πάτωμα και να μην περπατάτε γύρω από τις γραμμές σήματος κλειδιού, για να αποφύγετε παρεμβολές).
Τρίτον: σύμφωνα με τη λειτουργία κυκλώματος, η συνολική διάταξη του PCB.Στη διάταξη των εξαρτημάτων, τα σχετικά εξαρτήματα θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά, ώστε να επιτυγχάνεται καλύτερο αποτέλεσμα κατά των παρεμβολών.