PCB的电磁兼容设计规范
踏实肯干,努力奋斗。2020年12月11 日下午1 1时21 分20.12. 1120.1 2.11
追求至善凭技术开拓市场,凭管理增 创效益 ,凭服 务树立 形象。2020年12月11日星期 五下午11时21分12秒23:21:1220.12.11
严格把控质量关,让生产更加有保障 。2020年12月 下午11时21分20.12.1123:21December 11, 2020
PCB
PCB
共模回路
改善量 = 20lg(E1 / E2) = 20lg ( ICM1 / ICM2 )
= 20lg[(VCM / ZCM1) / (VCM / ZCM2)]
=20 lg ( ZCM2 / ZCM1)
=20 lg ( 1+ ZL / ZCM1 )
dB
杨继深 2002年4月
铁氧体磁环使用方面的一些问题
加强交通建设管理,确保工程建设质 量。23: 21:1223:21:1223:21F riday, December 11, 2020
安全在于心细,事故出在麻痹。20.12.1120.12.1123: 21:1223:21:12Decem ber 11, 2020
踏实肯干,努力奋斗。2020年12月11 日下午1 1时21 分20.12. 1120.1 2.11
0.001
102 103
杨继深 2002年4月
104 105
实心铜
双层编织 +
一层金属
106 107 108 Hz
屏蔽层的错误接法
CM
杨继深 2002年4月
电缆屏蔽层的正确端接
航空连接器
连接器上紧螺纹
D形连接器
指形簧片
护套与屏蔽层端接
导电弹性衬垫
杨继深 2002年4月
利用机械力将 屏蔽层压紧
金属连接器护套
线路板走线的电感
S L = 0.002S(2.3lg ( 2S / W ) + 0.5 H
W
I
I
M
杨继深 2002年4月
L = ( L1L2 - M2 ) / ( L1 + L2 - 2M ) 若:L1 = L2 L= ( L1 + M ) / 2
地线网格
杨继深 2002年4月
电源线噪声的消除
E = Z0IA / (2D2) V/m
ZW = Z0(2D/)
远场区内: H = IA / ( 2D) E = Z0 IA / ( 2D) ZW = Z0 = 377
杨继深 2002年4月
A/m V/m
A I
随频率、距离增加而增加 Z0
f、D
导线的辐射
近场区内: H = I L / (4D2) E = Z0I L / (8 2 D3) ZW = Z0(/2D)
+40lg f
杨继深 2002年4月f1/dFra bibliotek1/tr
脉冲的差模辐射包络线
f
不同逻辑电路为了满足EMI指标要求 所允许的环路面积
逻辑 系列
4000B
上升 电流 时间
40 6
不同时钟频率允许的面积(cm2 ) 4MHz 10 30 100
1000 400
74HC 6 20 50 45 18
6
74LS 6 50 20 18 7.2
75mm
模拟地
A/D变换器
数字地
杨继深 2002年4月
A
B
L
25mm
L : 0 ~ 10cm VAB : 15 ~ 75mV
过孔的阻抗
nH/cm
100 10
1.5mm
PGA 128-pin
1
0.1
25
50 75
100
与过孔之间的距离 mm
杨继深 2002年4月
C/4 PGA
线路板边缘的一些问题
关键线(时钟、射频等)
2.4
74AC 3.5 80 5.5 2.2 0.75
0.25
74F
3 80 5.5 2.2 0.75
0.25
74AS 1.4 120 2 0.8 3
0.15
仅代表了一个环路的辐射情况,若有N个环路辐射, 乘以 N 。因此,可能时,分散时钟频率。
杨继深 2002年4月
如何减小差模辐射?
E = 2.6 I A f 2 / D
追求至善凭技术开拓市场,凭管理增 创效益 ,凭服 务树立 形象。2020年12月11日星期 五下午11时21分12秒23:21:1220.12.11
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作业标准记得牢,驾轻就熟除烦恼。2020年12月11日星期 五11时21分12秒23:21:1211 December 2020
用屏蔽电缆抑制共模辐射
DM CM
CM
CM
CM 杨继深 2002年4月
屏蔽电缆的评估
DM CM
CM
V 辐射环路
I
杨继深 2002年4月
V
ZT = V / I
不同屏蔽层的传输阻抗
10000 1000
铝箔
单层编织 最佳单层编织
传输阻抗(m /m)
100
双层编织
10
1
双层编织 +
0.1 双层金属
0.01
A/m V/m
I
L
远场区内: H = I L / (2 D) E = Z0 I L / (2 D)
杨继深 2002年4月
A/m 随频率、距离增加而减小 V/m
Z0
f、D
实际电路的辐射
ZG
I
~V
ZL
ZC = ZG + ZL
环路面积 = A
近场:ZC 7.9 D f E = 7.96VA / D3 ZC 7.9 D f , E = 63 I A f / D2 H = 7.96IA / D3
安全象只弓,不拉它就松,要想保安 全,常 把弓弦 绷。20.12.1123:21:1223:21Dec-2011-Dec-20
加强交通建设管理,确保工程建设质 量。23: 21:1223:21:1223:21F riday, December 11, 2020
安全在于心细,事故出在麻痹。20.12.1120.12.1123: 21:1223:21:12Decem ber 11, 2020
布线
低通滤波器
杨继深 2002年4月
电路中的强辐射信号
dBV/m
dBV/m
1
10
100
1000
所有电路加电工作
杨继深 2002年4月
1
10
100
1000
只有时钟电路加电工作
电流回路的阻抗
I
L
R
~
Z = R + jL
L=/I A
~
杨继深 2002年4月
单层或双层板如何减小环路的面积
杨继深 2002年4月
远场:
E = 1.3 I A f 2 /D
杨继深 2002年4月
(V/m) ( V/m) ( A/m)
( V/m)
常用的差模辐射预测公式
考虑地面反射时:
E = 2.6 I A f 2 /D
杨继深 2002年4月
( V/m)
脉冲信号差模辐射的频谱
差模辐射频率特性线
频谱包络线
f
E = 2.6 I A f 2 /D EdB = 20lg(2.6 I A /D)
125 600
300个
1250 4500
30个
1
10
100
1000
0.1 1 10 100 1000
½匝
无偏置
1½匝
有偏置
杨继深 2002年4月
I/O接口布线的一些要点
滤波电容 电源线连接
隔离变压器/ 光耦隔离器
地线连接
信号滤波器 干净区域
时钟电路、 高速电路
杨继深 2002年4月
桥 壕沟
滤波器电容量的选择
上升沿越陡高频越丰富
杨继深 2002年4月
地线和电源线上的噪声
R1
R2
R4
Q3
Q2 Q1
ICC
VCC
I驱动
被驱动电路
R3
杨继深 2002年4月
Q4
Ig
Vg I放电
I充电
电源线、地线噪声电压波形
输出 ICC VCC Ig Vg
杨继深 2002年4月
地线干扰对电路的影响
1
3
寄生电容
2
4
杨继深 2002年4月
电源线电感
这个环路尽量小
杨继深 2002年4月
储能电容
电源解耦电容的正确布置
尽量使电源线与地线靠近
杨继深 2002年4月
解耦电容的选择
dI dt
Z
C=
dV
各参数含义:
在时间dt内,电源线上出 现了瞬间电流dI,dI导致 了电源线上出现电压跌落 dV。
杨继深 2002年4月
1/2 LC
f
增强解耦效果的方法
D型连接器的屏蔽层搭接
杨继深 2002年4月
圆形连接器屏蔽层搭接
杨继深 2002年4月
接线端子上的屏蔽电缆
杨继深 2002年4月
尽量减小小辨接法的危害
杨继深 2002年4月
线路板上的局部屏蔽
片状电容
利用一层铜箔 做屏蔽盒面
杨继深 2002年4月
屏蔽盒的接地 间隔 < / 20
所有穿出屏蔽 盒的导线经过 滤波
好的事情马上就会到来,一切都是最 好的安 排。下 午11时21分12秒下午11时21分23:21:1220.12.11