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PCB設計的EMI和EMC標準是什么？
PCB設計的EMI和EMC標準是什么？
PCB中的EMI和EMC是什么？
EMC 或電磁兼容性是指電子系統在電磁環(huán)境中運行而不會(huì )產(chǎn)生 EMI 或電磁干擾的能力。EMC 確保系統在規定的安全措施范圍內按預期運行。
EMI是指電磁干擾或干擾，當能量從一個(gè)電子設備傳輸到另一個(gè)電子設備時(shí)，它會(huì )破壞信號質(zhì)量并導致設備故障。
因此，控制 EMI 至關(guān)重要，這一任務(wù)可以在PCB設計的早期階段完成。為了使您的電路板設計符合 EMC 友好性，需要對元件選擇、電路設計以及PCB布局設計等方面給予相當重視。只有當您的產(chǎn)品通過(guò)必要的 EMI/EMC 標準時(shí)，它才能為市場(chǎng)做好準備。
PCB設計的 EMC/EMI 標準
談到 EMC 標準，有兩大類(lèi)標準需要滿(mǎn)足：
監管標準
行業(yè)標準
監管標準因地區而異。早期的 EMC 標準是由美國聯(lián)邦通信委員會(huì )制定的。歐洲共同體后來(lái)制定了自己的 EMC 標準，即今天的 EMC 指令。
另一方面，行業(yè)標準顧名思義是特定于行業(yè)的。通過(guò)這種方式，它們確保了一致性和互操作性。例如，美國軍方有自己的一套嚴格的 MIL-STD EMC 要求。
符合 EMC 標準的廣泛要求
設計人員為了符合EMC標準，需要看以下幾個(gè)方面：
您需要針對 EMI 抗擾度進(jìn)行設計。這在很大程度上意味著(zhù)要注意正確的堆疊和路由策略。
設計需要確保設備發(fā)出最小的輻射。對于他的諸如層堆棧、元件放置、接地策略等因素都起作用。
該器件還需要抑制傳導 EMI，傳導 EMI 可以采取多種形式，例如來(lái)自 SMPS 穩壓器的開(kāi)關(guān)噪聲、耦合共模噪聲等。
需要注意快速瞬變或功率波動(dòng)。這些可能表現為電壓下降、功率尖峰或更多。這些要求特別適用于短電纜或交流輸入的設計
為了符合 EMC 標準，設計還需要承受浪涌和 ESD。
以下是一些有助于通過(guò) EMC 標準測試的有效策略：
疊層、電源和接地
如果電路板采用低電感接地系統設計，則往往會(huì )將 EMI 降至最低。如果多層板在信號層下方放置一個(gè)接地層，可以最大限度地減少環(huán)路電感。
在內部層上路由信號也是一個(gè)好主意。在兩個(gè)接地層之間放置走線(xiàn)，然后將電源層放置在最底部的接地層下方會(huì )有所幫助。將電源層靠近接地層放置可確保電容耦合。
在將信號從內層路由到表面時(shí)，需要保持緊密耦合。
屏蔽
謹慎使用屏蔽是另一種遵循方法。最簡(jiǎn)單的方法是使用接地屏蔽，在敏感元件和走線(xiàn)周?chē)纬煞ɡ诨\。然而，這可能并非在所有設計中都是可能的。電路板邊緣周?chē)慕拥剡^(guò)孔柵欄和覆銅區域上的過(guò)孔縫合也可以提供保護。
用于抑制輻射 EMI 的一些常見(jiàn)屏蔽類(lèi)型包括：
屏蔽罐
導電泡棉
絲網(wǎng)材料
金屬膠帶
保形涂料
鐵氧體
差分對
在可能的情況下，最好使用差分協(xié)議來(lái)路由信號。差分對會(huì )產(chǎn)生一些 EMI 并可能導致串擾，但只有當它非?？拷罘謱r(shí)才會(huì )出現串擾。與單端互連相比，差分對產(chǎn)生的EMI強度較低。
混合信號布局和路由
它可以很好地分離電路板的數字、低頻模擬和射頻模擬部分。這些部分實(shí)際上需要在底層有自己的專(zhuān)用區域。雖然您需要防止不同電路板部分之間的干擾，但您還需要確保信號沒(méi)有環(huán)路電感。
電源總線(xiàn)上的旁路/去耦電容器
建議在有源組件的電源引腳和接地過(guò)孔之間使用旁路/去耦電容。這確保了殘余噪聲傳遞到地面。
提供正確的工具和正確的專(zhuān)業(yè)知識來(lái)設計PCB 以使其符合 EMI/EMC 標準非常重要。合適的PCB組裝合作伙伴可以創(chuàng )建符合要求的布局，也可以進(jìn)行任何返工。