Methoden om het anti-interferentievermogen in PCB-ontwerp te versterken

De snelle ontwikkeling van elektronische technologie draagt ​​bij aan de hoge dichtheid van elektronische componenten, wat de mogelijkheid van anti-interferentie voor PCB-ontwerpers oproept. Tijdens het PCB-ontwerp moeten ontwerpers voldoen aan de generieke principes van PCB-ontwerp en de eis van anti-interferentie. Het vermogen van anti-interferentie in PCB-ontwerp heeft een directe relatie met de validiteit en stabiliteit van elektronische producten, zelfs beschouwd als het belangrijkste punt van ontwerp. Wanneer volledig rekening wordt gehouden met het vereiste van interferentie in de ontwerpprocedure, wordt er ook tijd bespaard omdat er achteraf geen corrigerende maatregelen tegen interferentie hoeven te worden genomen.

Bron van interferentiegeneratie in PCB

De bron van interferentiegeneratie in PCB's is afkomstig van de volgende elementen:
a. Interferentiebron verwijst naar de componenten, apparaten of signalen die interferentie genereren, zoals relais, siliciumgestuurde gelijkrichters, elektrische machines en hoogfrequente klokken.
b. Gevoelige componenten verwijst naar de objecten die gemakkelijk vatbaar zijn, zoals A/D (D/A)-converters, microcomputer met één chip (SCM), digitale IC enz.
c. Transmissiepad verwijst naar het pad of de media waardoor interferentie van de bron naar de gevoelige componenten gaat. Volgens het interferentietransmissiepad kan interferentie worden ingedeeld in twee categorieën:geleidingsinterferentie en stralingsinterferentie. De eerste verwijst naar de interferentie die wordt overgedragen via lood naar gevoelige componenten. Anders dan de frequentieband van nuttige signalen, kan de transmissie van hoogfrequente interferentieruis worden verminderd door filters op leads toe te voegen en soms kan het toevoegen van geïsoleerde opto-coupler ook werken. Stralingsinterferentie verwijst naar de interferentie die door de ruimte naar gevoelige componenten wordt verzonden. De algemene oplossing is om de afstand tussen de storingsbron en gevoelige componenten te vergroten of ze te isoleren via aarddraden.

Beginselen van anti-interferentie in PCB-ontwerp

De generieke principes van anti-interferentie moeten onder meer de interferentiebron remmen, het transmissiepad voor interferentie verminderen en de anti-interferentiecapaciteit van gevoelige componenten vergroten. De specifieke maatregelen van elk principe worden weergegeven in de volgende inhoud:

• Om interferentiebron te onderdrukken

a. Voor relais kunnen twee maatregelen worden genomen om de storingsbron te blokkeren. Interferentiebron verwijst naar de componenten, apparaten of signalen die interferentie genereren, zoals relais, siliciumgestuurde gelijkrichters, elektrische machines en hoogfrequente klokken.
1). Flyback-diode kan aan de relaisspoel worden toegevoegd om de gegenereerde interferentie van elektromotorische tegenkracht met spoel uit te elimineren.
2). Het vonkonderdrukkingscircuit kan parallel worden aangesloten op de pinnen van relais om de interferentie van vonken te verminderen.

b. Voor elektrische machines kan er een filtercircuit aan worden toegevoegd. Merk op dat de draden van de condensator en de spoel zo kort mogelijk moeten zijn.

c. Voor siliciumgestuurde gelijkrichters kan het RC-interferentiecircuit worden aangesloten op pinnen van een siliciumgestuurde gelijkrichter om ruis te verminderen die wordt gegenereerd door een siliciumgestuurde gelijkrichter.

d. Een hoogfrequente condensator in het bereik van 0,01ΜF tot 0,1ΜF moet worden aangesloten op elk IC aan boord om de interferentie die wordt gegenereerd door IC naar de voeding te verminderen. Merk op dat in termen van routering van hoogfrequente condensatoren, de draden dicht bij de stroom moeten zijn en kort en dik moeten zijn. Anders zou de equivalente serieweerstand worden verhoogd als het filtereffect wordt beïnvloed.

• Om het transmissiepad voor interferentie te verminderen

In het bijzonder omvatten gewone maatregelen om het transmissiepad voor interferentie te verminderen:
a. De invloed van macht op SCM moet volledig in aanmerking worden genomen. Veel SCM's zijn behoorlijk gevoelig voor de ruis van stroom en filtercircuit of spanningsregelaar moet worden toegevoegd aan SCM-vermogen om de interferentie van stroomruis naar SCM te verminderen.
b. Als I/O-poorten in SCM worden gebruikt om ruiscomponenten te regelen, moet isolatie (Π-vormige filtergolf) worden toegevoegd tussen I/O-poorten en de ruisbron.
c. Kristaloscillator-routing moet worden opgemerkt. Kristaloscillator moet dicht bij SCM-pinnen zijn met aarddraad die de klokzone isoleert. De schaal van de kristaloscillator is verbonden met de grond en gestabiliseerd.
d. Het bord moet een redelijke partitie hebben op basis van sterke of zwakke signalen, digitale of analoge signalen. Storingsbronnen zoals een elektrische machine of relais moeten worden geïsoleerd van gevoelige componenten zoals SCM.
e. Aarddraden moeten worden gebruikt om de digitale zone te isoleren van de analoge zone, de digitale aarde van de analoge aarde die aan één uiteinde wordt aangesloten op de voedingsaarde. Dit principe is ook geschikt voor A/D- en D/A-chiprouting.
f. Aarddraden van SCM en hoogvermogencomponenten moeten onafhankelijk van elkaar met de aarde worden verbonden om de onderlinge interferentie te verminderen. Bovendien moeten krachtige componenten aan de rand van het bord worden geplaatst.
g. Op sommige belangrijke plaatsen aan boord worden anti-interferentiecomponenten zoals ferrietkraal, ferrietbuis, stroomfilter en afscherming gebruikt, zoals SCM I/O-poorten, stroomkabel en PCB-verbindingslijnen om de anti-interferentiecapaciteit van circuit.

• Om de anti-interferentiecapaciteit van gevoelige componenten te vergroten

Dit verwijst naar de maatregelen om het oppikken van interferentieruis van gevoelige componenten te verminderen en snel te herstellen van abnormale omstandigheden. Gewone maatregelen om de anti-interferentiecapaciteit van gevoelige componenten te vergroten zijn onder meer:​​
a. Het gebied van de circuitlus moet worden vergroot bij het routeren om geïnduceerde ruis te verminderen.
b. Bij het leggen moeten zowel de voedingskabel als de aardedraad zo dik mogelijk zijn, wat in staat is de drukval te verminderen en ruis te ontkoppelen.
c. De inactieve I/O-poorten op SCM moeten worden aangesloten op aarde of voeding, en dat geldt ook voor andere inactieve IC-poorten zonder de systeemlogica te wijzigen.
d. Vermogensmonitor en circuit van waakhond moeten worden gebruikt op SCM, zodat de anti-interferentiecapaciteit van het hele circuit drastisch kan worden verhoogd.
e. IC-componenten moeten direct op het bord worden gelast in plaats van IC-voetjes.
f. Aangezien de huidige snelheid aan de vereisten kan voldoen, moet de kristaloscillator van SCM worden verlaagd en moet het digitale circuit met lage snelheid worden opgepikt.

Meer informatie nodig over het ontwerp en de fabricage van anti-interferentie-PCB's? Onze technici zijn slechts een e-mail verwijderd.

Handige bronnen
• Analyse van anti-interferentie- en aardingsstrategieën voor PCB's
• Hoe interferentie in PCB-ontwerp te verslaan
• Ontvang direct een offerte voor uw aangepaste PCB-productieproject