I roto i te hoahoa PCB, he aha te rereketanga i waenga i te ara iahiko tairitenga me te ara iahiko matihiko kia nui?

Kei te piki haere tonu te maha o nga kaihoahoa matihiko me nga tohunga hoahoa papa taiawhio mamati i roto i te mara miihini, e whakaatu ana i te ahua whanaketanga o te umanga.Ahakoa te aro nui ki te hoahoa matihiko kua puta nga whanaketanga nui o nga hua hiko, kei te noho tonu, a ka noho tonu etahi hoahoa ara iahiko e hono ana ki nga taiao tairitenga, taiao tuuturu ranei.Ko nga rautaki waea waea i roto i te mara tairitenga me te matihiko he ahua rite, engari ka hiahia koe kia pai ake nga hua, na o raatau rautaki waea rereke, kua kore te hoahoa waea ara iahiko ngawari te otinga tino pai.

Ka matapakihia e tenei tuhinga nga ahuatanga me nga rereketanga i waenga i nga waea tairitenga me nga waea mamati mo nga waahanga hiko, nga taputapu hiko, te hoahoa whenua, nga hapa ngaohiko, me te pokanoa hiko (EMI) na te waea PCB.

 

Kei te piki haere tonu te maha o nga kaihoahoa matihiko me nga tohunga hoahoa papa taiawhio mamati i roto i te mara miihini, e whakaatu ana i te ahua whanaketanga o te umanga.Ahakoa te aro nui ki te hoahoa matihiko kua puta nga whanaketanga nui o nga hua hiko, kei te noho tonu, a ka noho tonu etahi hoahoa ara iahiko e hono ana ki nga taiao tairitenga, taiao tuuturu ranei.Ko nga rautaki waea waea i roto i te mara tairitenga me te matihiko he ahua rite, engari ka hiahia koe kia pai ake nga hua, na o raatau rautaki waea rereke, kua kore te hoahoa waea ara iahiko ngawari te otinga tino pai.

Ka matapakihia e tenei tuhinga nga ahuatanga me nga rereketanga i waenga i nga waea tairitenga me nga waea mamati mo nga waahanga hiko, nga taputapu hiko, te hoahoa whenua, nga hapa ngaohiko, me te pokanoa hiko (EMI) na te waea PCB.

Ko te taapiri i nga punga hiko me te wetewete i runga i te papa taiawhio me te waahi o enei punga i runga i te papa he tikanga noa mo nga hoahoa mamati me te tairitenga.Engari ko te mea whakamiharo, he rereke nga take.

I roto i te hoahoa waea tairitenga, ko te nuinga o nga wa ka whakamahia nga pūnga hiko ki te karo i nga tohu auau teitei i runga i te hiko.Ki te kore e taapirihia nga puri hiko, ka uru pea enei tohu auau teitei ki nga maramara tairitenga tairongo ma nga titi whakangao hiko.I te nuinga o te korero, ko te auau o enei tohu auau teitei ka nui ake i te kaha o nga taputapu tairitenga ki te pehi i nga tohu auau teitei.Ki te kore e whakamahia te puri hiko i roto i te ara iahiko tairitenga, ka puta te haruru ki te ara tohu, a, i roto i nga keehi tino kino, ka puta he wiri.

I roto i te hoahoa PCB tairitenga me te matihiko, mawhiti atu, whakakorehia ranei nga punga (0.1uF) me whakanoho kia tata ki te taputapu ka taea.Me whakanoho te pūnga hiko whakawehe (10uF) ki te tomokanga raina hiko o te poari ara iahiko.I nga wa katoa, me poto nga titi o enei punga.

 

 

I runga i te papa taiawhio i te Whakaahua 2, he rereke nga huarahi e whakamahia ana hei arai i te hiko me nga waea whenua.Na tenei mahi tahi, ko nga waahanga hiko me nga iahiko i runga i te poari ara iahiko ka kaha ake te pa ki te pokanoa hiko.

 

I roto i te panui kotahi o te Whakaahua 3, ko nga hiko me nga waea whenua ki nga waahanga kei runga i te papa taiawhio e tata ana ki a raatau.Ko te tauwehenga taurite o te raina hiko me te raina whenua i roto i tenei papa taiawhio e tika ana e whakaatuhia ana i te Whakaahua 2. Ko te tupono o nga waahanga hiko me nga iahiko i roto i te papaahiko ka tukuna ki te pokanoa hiko (EMI) ka whakahekehia e te 679/12.8 nga wa, tata ki te 54 wa.
  
Mo nga taputapu matihiko penei i nga kaiwhakahaere me nga kaitahuri, ka hiahiatia ano nga pūnga iahiko, engari he rereke nga take.Ko tetahi mahi o enei purihiko he mahi hei peeke utu "iti".

I roto i nga iahiko mamati, he nui te nui o te naianei e hiahiatia ana hei mahi i nga huringa o te kuaha.I te mea ko te huri i nga ia o te moana ka puta i runga i te maramara i te wa e huri ana me te rere i roto i te poari ara iahiko, he pai ki te whai utu "korero" taapiri.Mena kaore i te nui te utu i te wa e mahi ana i te mahi whakawhiti, ka tino rerekee te ngaohiko hiko.Ka nui rawa te huringa ngaohiko ka uru te taumata tohu matihiko ki roto i te ahua koretake, ka hee te mahi a te miihini kawanatanga i roto i te taputapu matihiko.

Ko te huringa o iaianei e rere ana i roto i te tohu o te papaa iahiko ka huri te ngaohiko, a, ko te tohu o te papa iahiko he parapara inductance.Ka taea te whakamahi i te tauira e whai ake nei hei tatau i te huringa ngaohiko: V = LdI/dt.I roto i enei: V = huringa ngaohiko, L = ara iahiko tohu inductance, dI = huringa o nāianei i roto i te tohu, dt = wā huringa o nāianei.
  
Na reira, mo nga take maha, he pai ake te whakamahi i nga puritanga whakawhiti (me te whakakore ranei) i te puna hiko, i nga titi hiko o nga taputapu kaha.

 

Ko te taura hiko me te waea whenua me tuku tahi

Ko te waahi o te taura hiko me te waea whenua he pai te rite ki te whakaiti i te tupono o te wawaotanga hiko.Ki te kore e taurite te raina hiko me te raina whenua, ka hangaia he kohanga punaha, ka puta pea te haruru.

Ko tetahi tauira o te hoahoa PCB kaore e taurite tika ana te raina hiko me te raina whenua kei te Whakaatu 2. I runga i tenei papa taiawhio, ko te 697cm² te horahanga porowhita kua hoahoatia.Ma te whakamahi i te tikanga e whakaatuhia ana i te Whakaahua 3, ka taea te whakaiti i te kaha o te haruru i runga, i waho atu ranei o te poari ara iahiko i te ngaohiko i roto i te koropiko.

 

Te rereketanga i waenga i nga rautaki waea tairitenga me te mamati

▍He raruraru te rererangi whenua

Ko te mohiotanga taketake mo te waea papaa iahiko e pa ana ki nga iahiko tairitenga me nga iahiko mamati.Ko te tikanga matua o te koromatua ko te whakamahi i te papa rererangi kore e haukotia.Ko tenei whakaaro noa ka whakaiti i te dI/dt (te huringa o naianei me te wa) i roto i nga iahiko matihiko, ka huri i te kaha o te whenua ka puta te haruru ki roto i nga iahiko tairitenga.

Ko nga tikanga waea mo nga iahiko matihiko me te tairitenga he rite tonu, me te mea kotahi.Mo nga iahiko tairitenga, he waahi ano hei tohu, ara, kia mau tonu nga raina tohu tohu mamati me nga koropiko i te papa rererangi kia matara atu i nga iahiko tairitenga ka taea.Ka taea tenei ma te hono atu i te papa rererangi tairitenga ki te hononga whenua o te punaha, me te whakanoho ranei i te ara iahiko tairitenga ki te pito o te papa ara iahiko, koinei te mutunga o te raina.Ka mahia tenei ki te pupuri i te pokanoa o waho i runga i te ara tohu ki te iti rawa.

Kaore he take ki te mahi i tenei mo nga hikohiko mamati, ka taea te aro ki te ngangau nui i runga i te papa rererangi me te kore raru.

 

Ko te ahua 4 (taha maui) ka wehe i te mahi whakahuri matihiko mai i te ara iahiko tairitenga ka wehe i nga wahanga matihiko me te tairitenga o te ara iahiko.(Matau) Ko te auau teitei me te iti o te waa me wehe i nga mea e taea ana, me nga waahanga teitei e tata ana ki nga hononga o te poari poari.

 

Whakaahua 5 Whakatakotohia nga tohu tata e rua i runga i te PCB, he ngawari te hanga i te punga parapara.Nā te noho o tēnei momo pūnga, he huringa tere ngaohiko i runga i tetahi tohu ka puta he tohu o naianei ki tera atu tohu.

 

 

 

Whakaatu 6 Ki te kore koe e aro ki te tuunga o nga tohu, ko nga tohu kei roto i te PCB ka whakaputa i te whakauru raina me te whakaurunga tahi.He tino kino tenei inductance parasitic ki te mahi iahiko tae atu ki nga iahiko whakawhiti mamati.

 

▍Wāhi wāhi

Ka rite ki te korero i runga ake nei, i roto i ia hoahoa PCB, me wehe te wahanga haruru o te ara iahiko me te waahanga "marie" (waahanga haruru kore).I te nuinga o te korero, he "taonga" te haruru o nga iahiko matihiko me te kore e aro ki te haruru (na te mea he nui ake te ngaohiko haruru o nga iahiko mamati);i runga i te anga ke, he nui iti te ngaohiko haruru kātakí o iahiko tairitenga.

O nga mea e rua, ko nga iahiko tairitenga te tino tairongo ki te huri haruru.I roto i te waea o te punaha tohu whakauru, me wehe enei iahiko e rua, penei i te Whakaahua 4.
  
▍Wahanga Parasitic i hangaia e te hoahoa PCB

E rua nga huānga parapara ka puta he raru ka ngawari te hanga i roto i te hoahoa PCB: te capacitance parapara me te inductance parapara.

I te wa e hoahoa ana i te papa taiawhio, ma te whakanoho i nga tohu e rua kia tata tetahi ki tetahi ka puta te kaha parapara.Ka taea e koe tenei: I runga i nga paparanga rereke e rua, tuu tetahi tohu ki runga ake o tetahi atu tohu;ki runga ranei i te paparanga kotahi, tuu tetahi tohu ki te taha o tetahi atu tohu, penei i te Whakaahua 5.
  
I roto i enei whirihoranga tohu e rua, ko nga huringa o te ngaohiko i roto i te waa (dV/dt) i runga i tetahi tohu ka puta he naianei ki tera atu tohu.Mena ko tetahi atu tohu he impedance teitei, ko te naianei i hangaia e te papa hiko ka huri hei ngaohiko.
  
Ko nga huringa ngaohiko tere te nuinga ka puta ki te taha matihiko o te hoahoa tohu tairitenga.Mena kei te tata nga tohu me nga ngaohiko tere tere ki nga tohu tairitenga teitei, ka tino pa tenei hapa ki te tika o te ara iahiko tairitenga.I roto i tenei taiao, e rua nga ngoikoretanga o nga iahiko tairitenga: he iti ake te haruru o te haruru i tera o nga iahiko mamati;a he nui noa atu nga tohu aukati teitei.
  
Ma te whakamahi i tetahi o nga tikanga e rua e whai ake nei ka taea te whakaiti i tenei ahuatanga.Ko te tikanga e whakamahia nuitia ana ko te whakarereke i te rahi i waenga i nga tohu e ai ki te wharitenga kaha.Ko te rahinga whai hua hei whakarereke ko te tawhiti i waenga i nga tohu e rua.Me tohu ko te taurangi d kei roto i te taurangi o te whārite pūnga.Ka piki ake te d, ka heke te tauhohenga capacitive.Ko tetahi atu taurangi ka taea te whakarereke ko te roa o nga tohu e rua.I tenei take, ka heke te roa L, ka heke ano te tauhohenga capacitive i waenga i nga tohu e rua.
  
Ko tetahi atu tikanga ko te whakatakoto waea whenua i waenganui i enei tohu e rua.Ko te waea whenua he iti te impedance, me te taapiri i tetahi atu tohu penei ka ngoikore te waahi hiko pokanoa, penei i te Whakaahua 5.
  
Ko te kaupapa o te inductance parapara i roto i te poari ara iahiko he rite ki tera o te capacitance parapara.Ko te whakatakoto ano i nga tohu e rua.I runga i nga paparanga rereke e rua, tuhia tetahi tohu ki runga ake o tetahi atu tohu;ki runga ranei i te paparanga kotahi, tuu tetahi tohu ki te taha o tetahi, penei i te Whakaahua 6.

I roto i enei whirihoranga waea e rua, ko te huringa o naianei (dI/dt) o te tohu me te wa, na te inductance o tenei tohu, ka whakaputa ngaohiko i runga i te tohu kotahi;a, na te noho o te inductance tahi, ka puta he ia riterite ki tera atu tohu.Mena he nui te huringa o te ngaohiko i te tohu tuatahi, ka taea e te pokanoa te whakaiti i te ngaohiko ngaohiko o te ara iahiko matihiko ka puta he hapa.Ehara i te mea ka puta noa tenei ahuatanga i roto i nga iahiko matihiko, engari he nui ake tenei ahuatanga i roto i nga iahiko matihiko na te nui o nga iahiko whakawhiti inamata i roto i nga iahiko matihiko.
  
Hei whakakore i te ngangau mai i nga puna wawaotanga hiko, he pai ake te wehe i nga rarangi tairitenga "ahua" mai i nga tauranga I/O ngangau.Ki te ngana ki te whakatutuki i te mana iti-impedance me te whatunga whenua, me whakaiti te inductance o nga waea ara iahiko matihiko, me te whakaiti i te hononga capacitive o iahiko tairitenga.
  
03

Whakamutunga

I muri i te whakatau i nga awhe matihiko me te tairitenga, he mea nui te ararere tupato ki te PCB angitu.Ko te rautaki waea waea ka tukuna ki nga tangata katoa hei tikanga, na te mea he uaua ki te whakamatau i te angitu o te hua i roto i te taiao taiwhanga.No reira, ahakoa te rite o nga rautaki waea o nga iahiko matihiko me te tairitenga, me mohio nga rereketanga o a raatau rautaki waea waea me te aro nui.