Ինչպե՞ս լուծել EMI- ի խնդիրը Multilayer PCB ձևավորման մեջ:

Դուք գիտեք, թե ինչպես լուծել EMI խնդիրը, երբ բազմաշերտ PCB ձևավորումը:

Թույլ տվեք պատմել ձեզ!

EMI խնդիրները լուծելու բազմաթիվ եղանակներ կան: EMI- ի ճնշման ժամանակակից մեթոդները ներառում են. EMI ճնշման ծածկույթների օգտագործումը, համապատասխան EMI ճնշման մասերի ընտրություն և EMI սիմուլյացիայի ձևավորում: Հիմնվելով PCB- ի ամենահիմնական դասավորության վրա, այս հոդվածում քննարկվում է PCB բուրգի գործառույթը EMI ճառագայթման և PCB նախագծման հմտությունները վերահսկելու գործում:

էլեկտրական ավտոբուս

IC- ի ելքային լարման ցատկումը հնարավոր է արագացնել `տեղադրելով համապատասխան հզորություն ԻԿ էլեկտրական պինկի մոտ: Այնուամենայնիվ, սա խնդրի վերջը չէ: Կոնդենսատորի սահմանափակ հաճախականության պատասխանի պատճառով կոնդենսատորի համար անհնար է արտադրել ներդաշնակ ուժ, որն անհրաժեշտ է ԻՊ ելքը մաքուր կերպով լրացնելու ամբողջ հաճախականության գոտում: Բացի այդ, էլեկտրահաղորդման ավտոբուսում ձևավորված անցողիկ լարումը կհանգեցնի լարման անկմանը ՝ ջնջող ճանապարհի ինդուկտացիայի երկու ծայրերում: Այս անցումային լարումները EMI- ի միջամտության հիմնական աղբյուրներն են: Ինչպե՞ս կարող ենք լուծել այդ խնդիրները:

Մեր միացման տախտակի վրա IC- ի դեպքում, ԻԿ-ի շուրջ էներգիայի շերտը կարելի է համարել լավ բարձր հաճախականության կոնդենսատոր, որը կարող է հավաքել այն դիսկրետ կոնդենսատորի կողմից արտահոսող էներգիան, որը ապահովում է բարձր հաճախականությամբ էներգիա `մաքուր ելքի համար: Բացի այդ, լավ էներգիայի շերտի ինդուկտիվությունը փոքր է, ուստի ինդուկտորի կողմից սինթեզված անցող ազդանշանը նույնպես փոքր է, դրանով իսկ նվազեցնելով EMI- ի ընդհանուր ռեժիմը:

Իհարկե, էլեկտրամատակարարման շերտի և ԻՍ էլեկտրամատակարարման քորոցի միջև կապը պետք է լինի հնարավորինս կարճ, քանի որ թվային ազդանշանի բարձրացող եզրը ավելի արագ և արագ է: Ավելի լավ է այն ուղղակիորեն միացնել այն բարձիկին, որտեղ գտնվում է IC հոսանքի քորոցը, որը պետք է քննարկվի առանձին:

ԷՄԻ ընդհանուր ռեժիմը վերահսկելու համար էլեկտրաէներգիայի շերտը պետք է լինի լավ մշակված էլեկտրական շերտերի զույգ, որոնք կօգնեն տարանջատվել և ունենալ բավականաչափ ցածր ինդուկտիվություն: Ոմանք կարող են հարցնել ՝ որքանո՞վ է դա լավ: Պատասխանը կախված է էներգիայի շերտից, շերտերի միջև եղած նյութից և գործառնական հաճախությունից (այսինքն ՝ IC- ի բարձրացման ժամանակի գործառույթ): Ընդհանուր առմամբ, հոսանքի շերտերի միջև հեռավորությունը 6 միլիլիտ է, իսկ միջշերտը ՝ FR4 նյութ, ուստի էլեկտրաէներգիայի շերտի քառակուսի դյույման համար համարժեք հզորությունը մոտ 75 pF է: Ակնհայտ է, որ որքան փոքր է շերտի միջև տարածությունը, այնքան մեծ է հզորությունը:

100-300ps- ով բարձրացման ժամանակով շատ սարքեր չկան, բայց IC- ի ներկայիս զարգացման արագության համաձայն, 100-300ps- ի սահմաններում բարձրացման ժամանակ ունեցող սարքերը կզբաղեցնեն մեծ համամասնություն: 100-ից 300 PS- ով բարձրանալու դեպքում շրջանների համար 3 ​​միլիոնանոց շերտի հեռավորությունն այլևս կիրառելի չէ դիմումների մեծ մասի համար: Այդ ժամանակ անհրաժեշտ է ընդունել շերտազերծման տեխնոլոգիան 1 մղոնից պակաս միջշերտային միջակայքով և փոխարինել FR4 դիէլեկտրական նյութը բարձր դիէլեկտրական հաստատունով նյութով: Այժմ կերամիկան և զամբյուղը կարող են բավարարել 100-ից 300 վրկ բարձրացման ժամանակաշրջանի նախագծման պահանջները:

Չնայած հետագայում կարող են օգտագործվել նոր նյութեր և մեթոդներ, ընդհանուր 1-ից 3 նիշ բարձրացման ժամանակային սխեմաները, 3-ից 6 միլլիոն շերտի տարածություն և FR4 դիէլեկտրական նյութերը սովորաբար բավարար են բարձր մակարդակի ներդաշնակությունները կարգավորելու և անցումային ազդանշանները բավարար ցածր դարձնելու համար, այսինքն , ընդհանուր ռեժիմը EMI- ն կարող է շատ ցածր կրճատվել: Այս թղթում տրված է PCB- ի շերտավոր stacking- ի դիզայնի օրինակ, իսկ շերտի տարածությունը ենթադրվում է 3-ից 6 մղոն:

էլեկտրամագնիսական վահան

Ազդանշանի երթուղայնացման տեսանկյունից, շերտավորման լավ ռազմավարություն պետք է լինի ազդանշանի բոլոր հետքերը մեկ կամ մի քանի շերտերում տեղադրելը, որոնք հոսանքի շերտի կամ հողային ինքնաթիռի կողքին են: Էլեկտրաէներգիայի մատակարարման համար շերտավորման լավ ռազմավարություն պետք է լինի այն, որ էլեկտրաէներգիայի շերտը հարակից լինի ցամաքային ինքնաթիռին, և հոսանքի շերտի և հողային հարթության միջև հեռավորությունը պետք է լինի հնարավորինս փոքր, ինչը մենք անվանում ենք «շերտավորման» ռազմավարություն:

PCB տուփ

Կուտակման ինչպիսի ռազմավարություն կարող է օգնել պաշտպանել և ճնշել EMI- ն: Հաջորդ շերտավորված կուտակման սխեման ենթադրում է, որ էլեկտրամատակարարման հոսքը հոսում է մեկ շերտի վրա, և որ մեկ լարման կամ բազմակի լարման բաշխվում են նույն շերտի տարբեր մասերում: Էլեկտրաէներգիայի բազմաշերտության դեպքը կքննարկվի ավելի ուշ:

4-փնջի ափսե

4 շերտավոր լամինատների նախագծման մեջ կան որոշ հնարավոր խնդիրներ: Նախևառաջ, նույնիսկ եթե ազդանշանի շերտը գտնվում է արտաքին շերտում, և ուժն ու գետնին ինքնաթիռը ներքին շերտում են, ուժի շերտի և ստորգետնյա ինքնաթիռի միջև հեռավորությունը դեռ շատ մեծ է:

Եթե ​​ծախսերի պահանջն առաջինն է, կարելի է համարել ավանդական 4-տախտակի տախտակի հետևյալ երկու այլընտրանքները: Երկուսն էլ կարող են բարելավել EMI ճնշման կատարումը, բայց դրանք միայն հարմար են այն դեպքի համար, երբ տախտակի վրա բաղադրիչների խտությունը բավականաչափ ցածր է, և բաղադրիչների շուրջ կա բավարար տարածք (էլեկտրամատակարարման համար պահանջվող պղնձե ծածկը տեղադրելու համար):

Առաջինը նախընտրելի սխեմա է: PCB- ի արտաքին շերտերը բոլոր շերտերն են, իսկ միջին երկու շերտերը ազդանշանային / ուժային շերտեր են: Ազդանշանի շերտի էլեկտրամատակարարումը տարվում է լայն գծերով, ինչը ցածր է դարձնում էլեկտրամատակարարման հոսանքի ուղու դիմադրողականությունը և ցածր է ազդանշանի միկրոսթրման ուղու դիմադրությունը: EMI հսկողության տեսանկյունից սա լավագույն 4-շերտ PCB կառուցվածքն է: Երկրորդ սխեմայում արտաքին շերտը տանում է ուժը և հողը, իսկ միջին երկու շերտը կրում է ազդանշանը: Համեմատած ավանդական 4-շերտ տախտակի հետ, այս սխեմայի բարելավումն ավելի փոքր է, և միջշերտային դիմադրողականությունն այնքան լավը չէ, որքան ավանդական 4-շերտ տախտակի:

Եթե ​​էլեկտրահաղորդման էլեկտրամոնտաժը պետք է վերահսկվի, վերը նշված կուտակման սխեման պետք է շատ զգույշ լինի էլեկտրամատակարարման և հիմնավորման պղնձե կղզու տակ էլեկտրամոնտաժի տեղադրման համար: Բացի այդ, էլեկտրամատակարարման կամ շերտի վրա գտնվող պղնձե կղզին պետք է հնարավորինս փոխկապակցված լինի `DC- ի և ցածր հաճախության միջև կապը ապահովելու համար:

6-շերտանի ափսե

Եթե ​​4-շերտ տախտակի վրա բաղադրիչների խտությունը մեծ է, ապա 6-շերտ ափսեն ավելի լավ է: Այնուամենայնիվ, 6-շերտ տախտակի նախագծման մեջ միմյանց կուտակման որոշ սխեմաների պաշտպանիչ ազդեցությունը բավականաչափ լավ չէ, և հոսանքի անցքի անցողիկ ազդանշանը չի նվազում: Ստորև քննարկվում է երկու օրինակ:

Առաջին դեպքում էլեկտրաէներգիայի մատակարարումը և հողը տեղադրվում են համապատասխանաբար երկրորդ և հինգերորդ շերտերում: Պղնձե ծածկով էլեկտրամատակարարման բարձր դիմադրողականության պատճառով շատ անբարենպաստ է վերահսկել EMI ճառագայթման ընդհանուր ռեժիմը: Այնուամենայնիվ, ազդանշանի իմպեդանսի վերահսկման տեսանկյունից, այս մեթոդը շատ ճիշտ է:

Երկրորդ օրինակում էլեկտրաէներգիայի մատակարարումը և հողը տեղադրվում են համապատասխանաբար երրորդ և չորրորդ շերտերում: Այս դիզայնը լուծում է էլեկտրաէներգիայի մատակարարման պղնձե ծածկով դիմադրողականության խնդիրը: Շերտի 1-ին և 6-րդ շերտի էլեկտրամագնիսական պաշտպանիչ թույլ աշխատանքի շնորհիվ, դիֆերենցիալ ռեժիմը EMI- ն ավելանում է: Եթե ​​երկու արտաքին շերտերի վրա ազդանշանային գծերի քանակը նվազագույնն է, և գծերի երկարությունը շատ կարճ է (ազդանշանի բարձրագույն ներդաշնակ ալիքի երկարության 1/20-ից պակաս), դիզայնը կարող է լուծել EMI- ի դիֆերենցիալ ռեժիմի խնդիրը: Արդյունքները ցույց են տալիս, որ դիֆերենցիալ ռեժիմի EMI- ի ճնշումը հատկապես լավ է, երբ արտաքին շերտը լցված է պղնձով, իսկ պղնձի ծածկված տարածքը հիմնավորված է (յուրաքանչյուր 1/20 ալիքի երկարության ընդմիջումով): Ինչպես վերը նշվեց, պղնձը պետք է դրվի


Post time: Jul-29-2020