您可以在 PCB 設計軟件中使用的 EMI 屏蔽技術(shù)

2021-07-10

您可以在 PCB 設計軟件中使用的 EMI 屏蔽技術(shù)

電磁干擾 (EMI) 是一個(gè)如此嚴重的問(wèn)題，以至于世界各國政府都對允許電子設備產(chǎn)生或接收的 EMI 量進(jìn)行了限制。您的電子設備需要設計為防止意外輻射并將傳導噪聲抑制到非常高的頻率值。這不是在 PCB 布局中的每個(gè)電路上添加過(guò)濾的簡(jiǎn)單問(wèn)題，而是要考慮整個(gè)系統及其結構。

EMI 屏蔽的現代技術(shù)分為兩個(gè)領(lǐng)域：板級電磁屏蔽和外殼級電磁屏蔽。有一些電路板布局實(shí)踐可以幫助確保設計通過(guò) EMC 測試，對外殼進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的更改可以幫助防止在系統中檢測到過(guò)多的 EMI。使用正確的 PCB 設計軟件，設計人員可以實(shí)施兩組解決方案，并確保其制造商擁有足夠的文檔來(lái)正確構建設計。
帶有高級布局工具的 PCB 設計軟件，可實(shí)現現代 EMI 屏蔽技術(shù)。

當今的現代設備要想上市，就必須經(jīng)過(guò)電磁兼容性 (EMC) 測試。這些測試背后的想法很簡(jiǎn)單：測量電子設備發(fā)出的電磁輻射和由此產(chǎn)生的電磁干擾。如果電路板未通過(guò)這些測試，則需要返回給設計人員進(jìn)行返工，從而產(chǎn)生更多費用和更多時(shí)間來(lái)完成新項目。但是，可以在您的 PCB 設計軟件中實(shí)施一些基本設計策略，以幫助您成功通過(guò)這些測試。

如果板級解決方案出現故障，也可以在外殼中實(shí)施 EMI 屏蔽。如果您曾經(jīng)需要對電路板和外殼進(jìn)行返工以實(shí)施這些解決方案，那么您就會(huì )知道高效且快速地對電路板實(shí)施更改是多么重要。Altium Designer 的全套 PCB 布局功能和 MCAD 協(xié)作套件是您可以用來(lái)實(shí)施兩組 EMI 屏蔽技術(shù)的理想工具。

在 PCB 布局中實(shí)施 EMI 屏蔽

有一些簡(jiǎn)單而有效的方法可以在 PCB 布局中應用 EMI 屏蔽。有一些組件和材料公司提供針對一系列頻率的特殊電磁屏蔽材料。當過(guò)濾器和最佳布局實(shí)踐等初始方法失敗時(shí)，您可以在 PCB 布局中使用以下功能：

金屬屏蔽罐可以定制制造并安裝在嘈雜的電路周?chē)?，以抑制過(guò)多的電磁輻射。

彈性體電磁屏蔽材料可用于針對 PCB 布局中的特定組件和連接器，以抑制電磁輻射。

高導電性網(wǎng)狀材料可用作剛性屏蔽罐的靈活替代品，特別是在撓性板或剛撓結合板中。

用統一的接地平面代替分離/星形接地可提供多個(gè)接地點(diǎn)，并有助于確保導電屏蔽材料可以輕松接地。

當傳統濾波器電路出現故障時(shí)，鐵氧體磁珠、棒和板可用作目標 EMI 濾波器。

這些是一些簡(jiǎn)單的方法和組件，可以從不同的供應商處獲取并整合到您的 PCB 設計軟件中。但是，您仍應確保在 PCB 布局中實(shí)施一些最佳實(shí)踐，以確保設計能夠通過(guò) EMC 測試。

最佳 PCB 布局工具可幫助您添加 EMI 屏蔽

根據您的 PCB 布局的排列方式，由于設計中銅特征的排列，它還可以提供 EMI 屏蔽。設計的布線(xiàn)方式以及 PCB 疊層的構造方式將影響您的電子設備能否通過(guò) EMC 測試。使用最好的 PCB 布局實(shí)用程序，例如 Altium Designer 中的實(shí)用程序，您可以輕松實(shí)施最佳布線(xiàn)和布局實(shí)踐，以幫助您防止 EMI 并在設計中應用額外的 EMI 屏蔽材料。

將 PCB 布局中所有未參考的銅特性接地，并用接地層填充空白空間。確保在受控阻抗走線(xiàn)和任何接地灌注之間使用適當的間距。 

您的接地層將作為一種屏蔽形式，并提供一些保護，防止來(lái)自 PCB 布局內部和外部的 EMI。 

一些保形噴涂材料可用于抑制電源總線(xiàn)噪聲產(chǎn)生的電磁輻射。 

Altium Designer 包括創(chuàng )建高質(zhì)量 PCB 布局所需的一切。

外殼級 EMI 屏蔽技術(shù)

當板級 EMI 屏蔽措施無(wú)效時(shí)，要么是因為它們無(wú)法處理高頻范圍，要么是因為 EMI 太強，例如您在大電流開(kāi)關(guān)穩壓器中可能看到的情況。在這種情況下，可以使用外殼級 EMI 屏蔽技術(shù)。這些包括：

將金屬罐或網(wǎng)狀材料應用于配合表面以封閉外殼中的間隙

將柔性彈性體材料應用于線(xiàn)束和管件的配合表面

在塑料外殼中應用接地網(wǎng)或金屬片以創(chuàng )建輕型電磁屏蔽籠

在圓形配合表面上使用高導電性墊圈 EMI 屏蔽材料

這些解決方案很簡(jiǎn)單，但如果 EMI 是一個(gè)問(wèn)題，它們可以有效地防止電磁輻射逸出外殼。這些解決方案往往是高頻率的寬帶，而且它們往往具有成本效益，因為它們通常不需要修改 PCB 布局或需要對外殼進(jìn)行微小改動(dòng)。所有這些屏蔽、外殼和板級要求都需要通過(guò)標準文檔傳達給制造和組裝團隊，以確保成功制造。

用于電源設計的一整套 PCB 布局功能

在批量生產(chǎn)期間，您的制造商和組裝商需要知道您打算如何使用這些材料以及它們需要應用到何處。為了確保設計人員可以在不產(chǎn)生機械干擾的情況下實(shí)施這些解決方案，機械設計團隊需要訪(fǎng)問(wèn) MCAD 軟件中的 PCB，以完成對添加到外殼的 EMI 屏蔽材料的回查。此外，裝配需要了解這些要求，并且應在標準圖紙中清楚地傳達這些要求。

Altium Designer 不僅僅為您提供最好的 PCB 布局工具。設計人員可以將他們的電路板導入流行的 MCAD 應用程序，并在電路板周?chē)O計一個(gè)外殼，其中包括抑制電磁輻射和干擾的屏蔽措施。一旦定義了外殼要求，就可以使用 Altium Designer 中的 Draftsman 實(shí)用程序輕松將這些要求寫(xiě)入標準裝配文檔和圖紙中。您將擁有用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和制造的完整工具集。

實(shí)施外殼級 EMI 屏蔽技術(shù)需要將重要的 ECAD 和 MCAD 功能集成到單個(gè)程序中的設計軟件。 

除了 MCAD 應用程序之外，Altium Designer 用戶(hù)還可以將他們的電路板導入 Ansys 場(chǎng)解算器應用程序，以評估 EMI 降低策略并精確定位 PCB 布局中的 EMI 熱點(diǎn)。 

當您準備好生產(chǎn)新的電源設計時(shí)，您可以開(kāi)始使用 Altium Designer 中的一組集成制造功能創(chuàng )建文檔。 

使用 Altium Designer 中的 Draftsman 實(shí)用程序，根據 EMI 屏蔽材料要求輕松創(chuàng )建和自定義您的制造和裝配文檔。

用于實(shí)施 EMI 屏蔽的完整工具集

Altium Designer 是業(yè)界首屈一指的 PCB 布局程序，可與許多其他設計應用程序集成。由于與 SolidWorks、PCT Creo、Autodesk Inventor 和 Fusion 360 的集成，PCB 設計人員和機械團隊可以協(xié)同工作，在板級和外殼級實(shí)施 EMI 屏蔽技術(shù)。從設計數據快速生成所需輸出所需的一切都包含在 Altium Designer 中，為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團隊提供了完整的 PCB 設計和制造解決方案。

在 Altium 的規則驅動(dòng)型 PCB 設計軟件中保持高效

由于其規則驅動(dòng)的設計引擎，Altium Designer 的電路設計、布局和文檔功能可以協(xié)同工作。沒(méi)有其他設計平臺能提供與 Altium Designer 相同水平的生產(chǎn)力或像 Altium Designer 一樣易于使用。當您使用 Altium Designer 時(shí)，您的設計工具將幫助您在創(chuàng )建 PCB 布局時(shí)發(fā)現設計錯誤，幫助您在高級電子設計中保持高效。

當您需要為印刷電路板的設計文檔使用最佳設計功能時(shí)，請尋求 PCB 設計和制造的行業(yè)領(lǐng)導者 Altium Designer。 

當您準備好將設計數據投入制造時(shí)，您可以使用 Altium 365 平臺。每個(gè) Altium Designer 都可以使用 Altium 365 通過(guò)托管云平臺與其制造商協(xié)作。 

MCAD 用戶(hù)可以通過(guò)帶有 MCAD CoDesigner 擴展的 Altium 365 平臺訪(fǎng)問(wèn) Altium Designer PCB 布局和 3D 模型。 

Altium Designer 包含您實(shí)施 EMI 屏蔽策略所需的一切。

通過(guò)電磁屏蔽降低 EMI 是一個(gè)復雜的話(huà)題，但減少 PCB 布局中的電磁輻射和干擾對于產(chǎn)品上市至關(guān)重要。當您使用與其他行業(yè)標準設計應用程序集成的最佳 PCB 布局軟件時(shí)，您可以實(shí)施此處討論的 EMI 屏蔽技術(shù)并完全控制您的設計。Altium Designer 的全套 PCB 設計工具使 Altium Designer 成為您 EMI 抑制策略的基石。