1 印刷電路板設(shè)計中的電磁兼容性
1.1 印刷線路板中的公共阻抗耦合問題 數(shù)字地與模擬地分開,地線加寬。
1.2 印刷線路板的布局 ※對高速、中速和低速混用時,注意不同的布局區(qū)域。 ※對低模擬電路和數(shù)字邏輯要分離。
1.3 印刷線路板的布線(單面或雙面板) ※專用零伏線,電源線的走線寬度≥1mm。 ※電源線和地線盡可能靠近,整塊印刷板上的電源與地要 呈“井”字形分布,以便使分布線電流達到均衡。 ※要為模擬電路專門提供一根零伏線。 ※為減少線間串擾,必要時可增加印刷線條間距離,在意 安插一些零伏線作為線間隔離。 ※印刷電路的插頭也要多安排一些零伏線作為線間隔離。 ※特別注意電流流通中的導線環(huán)路尺寸。 ※如有可能在控制線(于印刷板上)的入口處加接R-C去 耦,以便消除傳輸中可能出現(xiàn)的干擾因素。 ※印刷弧上的線寬不要突變,導線不要突然拐角(≥90度)。
1.4 對在印刷線路板上使用邏輯電路有益建議 ※凡能不用高速邏輯電路的就不用。 ※在電源與地之間加去耦電容。 ※注意長線傳輸中的波形畸變。 ※用R-S觸發(fā)的作按鈕與電子線路之間配合的緩沖。 1.4.1 邏輯電路工作時,所引入的電源線干擾及抑制方法 1.4.2 邏輯電路輸出波形傳輸中的畸變問題 1.4.3 按鈕操作與電子線路工作的配合問題
1.5 印刷線路板的互連 主要是線間串擾,影響因素: ※直角走線 ※屏蔽線 ※阻抗匹配 ※長線驅(qū)動
2 開關(guān)電源設(shè)計中的電磁兼容性
2.1 開關(guān)電源對電網(wǎng)傳導的騷擾與抑制 騷擾來源: ①非線性流。 ②初級電路中功率晶體管外殼與散熱器之間的容光煥發(fā) 性耦合在電源輸入端產(chǎn)生的傳導共模噪聲。 抑制方法: ①對開關(guān)電壓波形進行“修整”。 ②在晶體管與散熱器之間加裝帶屏蔽層的絕緣墊片。 ③在市電輸入電路中加接電源濾波器。
2.2 開關(guān)電源的輻射騷擾與抑制 注意輻射騷擾與抑制 抑制方法: ①盡可能地減小環(huán)路面積。 ②印刷線路板上正負載流導體的布局。 ③在次線整流回路中使用軟恢復二極管或在二極管上并 聯(lián)聚酯薄膜電容器。 ④對晶體管開關(guān)波形進行“修整”。
2.3 輸出噪聲的減小 原因是二極管反向電流陡變及回路分布電感。二極管結(jié)電容等形成高頻衰減振蕩,而濾波電容的等效串聯(lián)電感又削弱了濾波的作用,因此在輸出改波中出現(xiàn)尖峰干擾解決辦法是加小電感和高頻電容。
3 設(shè)備內(nèi)部的布線
3.1 線間電磁耦合現(xiàn)象及抑制方法 對磁場耦合: ①減小干擾和敏感電路的環(huán)路面積最好辦法是使用雙絞 線和屏蔽線。 ②增大線間距離(使互感減。 ③盡可有使干擾源線路與受感應(yīng)線路呈直角布線。 對電容耦合: ①增大線間距離。 ②屏蔽層接地。 ③降低敏感線路的輸入阻抗。 ④如有可能在敏感電路采用平衡線路作輸入,利用平衡 線路固有的共模抑制能力克服干擾源對敏感線路的干擾。
3.2 一般的布線方法: 按功率分類,不同分類的導線應(yīng)分別捆扎,分開敷設(shè)的線 束間距離應(yīng)為50~75mm。
4 屏蔽電纜的接地
4.1 常用的電纜 ※雙絞線在低于100KHz下使用非常有效,高頻下因特性阻抗不均勻及由此造成的波形反射而受到限制。 ※帶屏蔽的雙絞線,信號電流在兩根內(nèi)導線上流動,噪聲電流在屏蔽層里流動,因此消除了公共阻抗的耦合,而任何干擾將同時感應(yīng)到兩根導線上,使噪聲相消。 ※非屏蔽雙絞線抵御靜電耦合的能力差些。但對防止磁場感應(yīng)仍有很好作用。非屏蔽雙絞線的屏蔽效果與單位長度的導線扭絞次數(shù)成正比。 ※同軸電纜有較均勻的特性阻抗和較低的損耗,使從真流到甚高頻都有較好特性。 ※無屏蔽的帶狀電纜。 最好的接線方式是信號與地線相間,稍次的方法是一根地、兩根信號再一根地依次類推,或?qū)S靡粔K接地平板。
4.2 電纜線屏蔽層的接地 總之,將負載直接接地的方式是不合適的,這是因為兩端接地的屏蔽層為磁感應(yīng)的地環(huán)路電流提供了分流,使得磁場屏蔽性能下降。
4.3 電纜線的端接方法 在要求高的場合要為內(nèi)導體提供360°的完整包裹,并用同軸接頭來保證電場屏蔽的完整性。
5 對靜電的防護 靜電放電可通過直接傳導,電容耦合和電感耦合三種方式進入電子線路。 直接對電路的靜電放電經(jīng)常會引起電路的損壞,對鄰近物體的放電通過電容或電感耦合,會影響到電路工作的穩(wěn)定性。 防護方法: ①建立完善的屏蔽結(jié)構(gòu),帶有接地的金屬屏蔽殼體可將放電電流釋放到地。 ②金屬外殼接地可限制外殼電位的升高,造成內(nèi)部電路與外殼之間的放電。 ③內(nèi)部電路如果要與金屬外殼相連時,要用單點接地,防止放電電流流過內(nèi)部電路。 ④在電纜入口處增加保護器件。 ⑤在印刷板入口處增加保護環(huán)(環(huán)與接地端相連)。
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