PCB-ontwerp Verbeteren: Bewezen Strategieën om Anti-interferentie Prestaties te Verhogen

De snelle ontwikkeling van elektronische technologie draagt bij aan hoge dichtheid van elektronische componenten, wat de anti-interferentie-capaciteit van PCB-ontwerpers aandaagt. Tijdens PCB-ontwerp moeten ontwerpers voldoen aan de generieke principes van PCB-ontwerp en anti-interferentie-eisen. Anti-interferentie-vermogen in PCB-ontwerp heeft directe relatie met geldigheid en stabiliteit van elektronische producten, zelfs als sleutelpunt van ontwerp beschouwd. Wanneer anti-interferentie-eis volledig in overweging wordt genomen tijdens ontwerpprocedure, wordt tijd bespaard omdat remediatemaatregelen niet achteraf hoeven te worden genomen.

Bron van Interferentie-opwekking in PCB

Bron van interferentie-opwekking in PCB komt uit de volgende elementen:

• a. Interferentiebron: componenten, apparaten of signalen die interferentie genereren, zoals relais, stuurbare gelijkrichters, elektriciteitsmachines, high-frequentie klokken.
• b. Gevoelige componenten: objecten die gevoelig zijn voor interferentie, zoals A/D (D/A) converters, single-chip microcomputers (SCM), digitale IC's etc.
• c. Transmissiepad: pad of medium waarover interferentie van bron naar gevoelige componenten reist. Volgens interferentie-transmissiepad: interferentie ingedeeld in twee categorieën: geleidingsinterferentie en stralingsinterferentie. Eerste: interferentie overgedragen via leiding naar gevoelige componenten. Verschillend van frequentieband van nuttige signalen, kan transmissie van high-frequentie interferentieruis worden afgehakt door filters op leidingen toe te voegen; soms werkt ook geïsoleerde optokoppeler. Stralingsinterferentie: interferentie overgedragen naar gevoelige componenten via ruimte. Algemene oplossing: afstand tussen interferentiebron en gevoelige componenten vergroten of isoleren via ground-draden.

Principes van Anti-interferentie in PCB-ontwerp

Generieke anti-interferentie-principes: interferentiebron remmen, interferentie-transmissiepad afhakken, anti-interferentie-capaciteit van gevoelige componenten verhogen. Specifieke maatregelen per principe:

Interferentiebron Remmen

• Voor relais: twee maatregelen. 1) Vliegterug-diode aan relaisspoel toevoegen om gegenereerde interferentie van terugtrekkende elektromotorieke kracht bij spoel-uit te elimineren. 2) Vonk-onderdrukkingscircuit parallel aan relaispennen verbinden om vonk-interferentie te verminderen.
• Voor elektriciteitsmachines: filtercircuit toevoegen. Let op: condensator- en spoelleidingen zo kort mogelijk.
• Voor stuurbare gelijkrichters: RC-interferentiecircuit aan pennen verbinden om ruis van gelijkrichter te verminderen.
• Voor elke IC op bord: high-frequentie condensator 0,01–0,1 µF verbinden om interferentie van IC naar power te verminderen. Let op: routing high-frequentie condensator dicht bij power, kort en dik. Anders: equivalent series resistance stijgt, filtereffect beïnvloed.

Interferentie-transmissiepad Afhakken

Specifieke maatregelen:

• a. Invloed van power op SCM volledig overwegen. Veel SCMs gevoelig voor power-ruis; filtercircuit of spanningsregelaar aan SCM-power toevoegen om interferentie van power-ruis naar SCM te verminderen.
• b. Als I/O-poorten in SCM ruiscomponenten besturen: isolatie (Π-vorm filtergolf) tussen I/O-poorten en ruisbron toevoegen.
• c. Kristaloscillator-routing letten. Kristaloscillator dicht bij SCM-pennen met ground-draad die klokzone isoleert. Huis van kristaloscillator verbonden met ground en gestabiliseerd.
• d. Bord redelijk partitioneren op basis van sterke/zwakke signalen, digitale/analoge signalen. Interferentiebron (elektriciteitsmachine, relais) isoleren van gevoelige componenten (SCM).
• e. Ground-draden gebruiken om digitale zone van analoge zone te isoleren, digitale ground van analoge ground die aan power-ground aan één eind verbonden wordt. Dit principe geldt ook voor A/D en D/A chip-routing.
• f. Ground-draden van SCM en high-power componenten onafhankelijk aan ground verbinden om wederzijdse interferentie te verminderen. High-power componenten aan boordrand plaatsen.
• g. Anti-interferentie-componenten (ferrietkeren, ferrietbuizen, power-filters, schermbehuizingen) op sleutelplaatsen op bord (SCM I/O-poorten, power-draden, PCB-verbindingslijnen) om anti-interferentie-capaciteit van circuit drastisch te verhogen.

Anti-interferentie-capaciteit van Gevoelige Componenten Verhogen

Dit verwijst naar maatregelen die opname van interferentieruis door gevoelige componenten verminderen en snelle herstel van abnormale condities. Gewone maatregelen:

• a. Oppervlakte van circuitlus vergroten bij routing om geïnduceerde ruis te verminderen.
• b. Zowel power-lijn als ground-draad zo dik mogelijk bij routing → drukval en ontkoppelruis verminderen.
• c. Ongebruikte I/O-poorten op SCM aan ground of power verbinden, en zo andere IC ongebruikte poorten zonder systeemlogica te veranderen.
• d. Power-monitor en watchdog-circuit op SCM gebruiken → anti-interferentie-capaciteit van heel circuit drastisch verhogen.
• e. IC-componenten direct op bord lassen in plaats van IC-sockets.
• f. Aangezien huidige snelheid vereisten voldoet: kristaloscillator van SCM verlagen en low-speed digitaal circuit kiezen.

Heeft u meer informatie nodig over anti-interferentie PCB-ontwerp en -fabricage? Onze ingenieurs zijn slechts een e-mail verwijderd.

Nuttige bronnen:
• Analyse van Anti-interferentie- en Grounding-strategieën voor PCBs
• Hoe Interferentie in PCB-ontwerp te Verslaan
• Directe Offerte voor Uw Custom PCB-fabricageproject