增強PCB設(shè)計電磁兼容抗干擾能力的方法

增強PCB設(shè)計電磁兼容抗干擾能力的方法
      電子技術(shù)的快速發(fā)展有助于高密度的電子元件，這提高了PCB設(shè)計者的抗干擾能力，在PCB設(shè)計過程中，設(shè)計人員必須遵循PCB設(shè)計的通用原則和抗干擾要求。PCB設(shè)計中的抗干擾能力與電子產(chǎn)品的有效性和穩(wěn)定性直接相關(guān)，甚至被視為設(shè)計的關(guān)鍵點，在設(shè)計過程中充分考慮抗干擾要求時，由于不需要事后采取抗干擾補救措施，也可以節(jié)省時間。

PCB中電磁干擾產(chǎn)生的來源包括以下因素：
a、干擾源是指產(chǎn)生干擾的組件，設(shè)備或信號，如繼電器，可控硅整流器，電機和高頻時鐘。
b、敏感元件是指容易受到影響的物體，如A / D（D / A）轉(zhuǎn)換器，單片機（SCM），數(shù)字IC等
c、傳輸路徑“干擾”是指干擾從其源傳播到敏感組件的路徑或介質(zhì)。

根據(jù)干擾傳輸路徑，干擾可分為兩類：
      傳導干擾和輻射干擾，前者是指通過導線傳輸?shù)矫舾性母蓴_，與有用信號的頻帶不同，可以通過在引線上添加濾波器來減少高頻干擾噪聲的傳輸，有時添加隔離的光耦合器也可以工作。輻射干擾是指通過空間傳輸?shù)矫舾性母蓴_，一般的解決方案是擴大干擾源和敏感元件之間的距離或通過地線隔離它們。

PCB設(shè)計中的抗干擾原理
      抗干擾的一般原則應(yīng)包括抑制干擾源，減少干擾傳輸路徑，增加敏感元件的抗干擾能力，每項原則的具體措施將在以下內(nèi)容中得到答案：

1、抑制干擾源
a、對于繼電器，可采取兩種措施來抑制干擾源，干擾源是指產(chǎn)生干擾的組件，設(shè)備或信號，如繼電器，可控硅整流器，電機和高頻時鐘。
1）可以在繼電器線圈中增加反激二極管，以消除線圈關(guān)閉時產(chǎn)生的反電動勢干擾。
2）火花抑制電路可以并聯(lián)連接到繼電器的引腳，以減少火花的干擾。

b、對于電機，可以添加濾波電路，請注意，電容器和電感器的引線應(yīng)盡可能短。
C、對于可控硅整流器，RC干擾電路可以連接到可控硅整流器的引腳，以減少可控硅整流器產(chǎn)生的噪聲。
d、應(yīng)將0.01MF至0.1MF范圍內(nèi)的高頻電容連接到板上的每個IC，以減少IC產(chǎn)生的電源干擾。注意，就高頻電容器的布線而言，導線應(yīng)靠近電源并且短而粗。否則，等效串聯(lián)電阻會隨著濾波效應(yīng)的影響而增加。

2、減少干擾傳輸路徑具體地，減少干擾傳輸路徑的普通措施包括：
a、應(yīng)充分考慮電力對供應(yīng)鏈管理的影響，許多單片機對電源噪聲非常敏感，濾波器電路或電壓調(diào)節(jié)器應(yīng)加到單片機電源上，以減少電源噪聲對單片機的干擾。
b、如果SCM中的I / O端口用于控制噪聲分量，則應(yīng)在I / O端口和噪聲源之間添加隔離（Π形濾波器波形）。
C、應(yīng)注意晶體振蕩器布線。晶體振蕩器應(yīng)靠近SCM引腳，地線隔離時鐘區(qū)，晶體振蕩器的外殼接地并穩(wěn)定。

d、電路板應(yīng)根據(jù)強或弱信號，數(shù)字或模擬信號進行合理劃分，干擾源如電機或繼電器應(yīng)與敏感元件（如SCM）隔離。
e、應(yīng)使用地線將數(shù)字區(qū)域與模擬區(qū)域隔離，數(shù)字地線與模擬地線隔離，該模擬地線將在一端連接到電源地。該原理也適用于A / D和D / A芯片布線。
F、單片機和大功率元件的地線應(yīng)獨立接地，以減少相互干擾,此外，大功率元件應(yīng)放置在電路板的邊緣。

G、在板上的一些關(guān)鍵位置使用了諸如鐵氧體磁珠，鐵氧體管，電源濾波器和屏蔽罩等抗干擾元件，如SCM I / O端口，電源線和PCB連接線，從而大大提高了抗干擾能力電路。

3、增加敏感組件的抗干擾能力
這是指應(yīng)從敏感元件中減少干擾噪聲的拾取和從異常條件中快速恢復(fù)的措施，提高敏感元件抗干擾能力的一般措施包括：
a、布線時應(yīng)放大電路回路的面積，以減少感應(yīng)噪聲。
b、布線時，電源線和地線應(yīng)盡可能厚，這樣可以減少壓降和去耦噪聲。
C、SCM上的空閑I / O端口應(yīng)連接到地或電源，其他IC空閑端口也應(yīng)如此，而不會更改系統(tǒng)邏輯。

d、SCM上應(yīng)使用功率監(jiān)視器和看門狗電路，以便大大增加整個電路的抗干擾能力。
e、IC元件應(yīng)直接焊接在電路板上而不是IC插座上。
F、由于目前的速度可以滿足要求，SCM的晶體振蕩器應(yīng)該減少，并且應(yīng)該拾取低速數(shù)字電路。

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