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PCB板的EMC设计

时间:2023-03-15 11:55:41浏览次数:42  
标签:方案 EMC 电源 布线 平面 PCB 设计

转载 https://www.eefocus.com/article/449300.html

     PCB 板的 EMC 设计是 EMC 系统设计的基础。而 PCB 板 EMC 设计的开始阶段就是层的设置,层设计形式的不合理,

就可能产生诸多的噪声而形成 EMI 干扰和自身的 EMC 问题,所以合理的层布局与电路设计同样重要。

      通常系统层布局需要从三点出发:相应的功能模块分布;综合单板的性能指标要求;成本承受能力。

      满足 EMC 的严格指标并且考虑制造成本,适当增加地平面是 PCB 的 EMC 设计最好的方法之一。

 

      地平面的 EMC 主要的目的是提供一个低阻抗的地并且给电源提供最小噪声回流。在实际布线中,两地层之间的信号层、

与地层相邻的信号层,是 PCB 布线中的优先布线层。高速线、时钟线和总线等重要信号,应在这些优先信号层上布线和换层。

 

四层板布局

优选方案 1,次选方案 3,见下表。四层 PCB 示意图如下图所示。

 

 

方案 1:四层 PCB 板的优选方案,在元件面下有一地平面,关键信号优选布在顶层。适用于主要器件在顶层布局或关键信号顶层布线的情况。

为了达到一定的屏蔽效果,若采用方案 2,把电源、地平面放在顶层和底层,存在电源、地相距过远,电源平面阻抗较大;

电源、地平面由于元件焊盘等影响,极不完整。由于参考面不完整,所以信号阻抗不连续。实际上,由于大多数的公司大量采用表面贴器件,

对于器件越来越密的情况下,方案的电源、地几乎无法作为完整的参考平面,预期的屏蔽效果很难实现,所以方案 2 使用范围有限。

 

方案 3:此方案同方案 1 类似,适用于主要器件在底层布局或关键信号底层布线的情况,此方案情况很少使用。

 

六层板布局

优选方案 3,备选方案 4,最差 EMC 效果,方案 2,见下表。

 

 

 

 

PCB 的架构分析:

▲由于信号层与回流参考平面相邻,S1、S2、S3 相邻地平面,有最佳的磁通抵消效果,优选布线层 S2,其次 S3、S1。

▲电源平面与 GND 平面相邻,平面间距离很小,有最佳的磁通抵消效果和低的电源平面阻抗。

▲主电源及其对应的地布在 4、5 层,层厚设置时,增大 S2-P 之间的间距,缩小 P-G2 之间的间(相应缩小 G1-S2 层之间的间距),以减小电源平面的阻抗,减少电源对 S2 的影响。

 

标签:方案,EMC,电源,布线,平面,PCB,设计
From: https://www.cnblogs.com/liushao/p/17217988.html

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