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PCB设计中电磁兼容性设计的研讨

    日前,第十八届电路保护与电磁兼容技术研讨会在深圳会展中心成功召开!本届研讨会中,来自设计一线的电路设计工程师,纷纷上台演讲,分享电路保护与电磁兼容的设计经验,分析经典案例,传授设计方法。其中,来自国内专业PCB抄板企业芯威达科技的资深PCB设计工程师分享了以“PCB设计中电磁兼容性的设计要点”为题的研讨报告。

该报告指出,在PCB设计中,减少电磁干扰的影响对提高电子产品的性能的尤为关键。随着家用电器产品日益普及和电子化,广播电视、邮电通讯和计算机及其网络的日益发达,电磁环境日益复杂和恶化,往往使电子、电气设备或系统不能正常工作,引起性能降低,甚至受到损坏。因此,提高电子产品的电磁兼容性在PCB设计中是很有必要的。
一、PCB板设计
随着集成电路、SMT技术、微组装技术的发展,高密度、多功能的电子产品越来越多,致使PCB上导线布设复杂、零件、元件繁多、安装密集,必然使它们之间的干扰越来越严重。因此,PCB设计的好坏对电路的干扰及抗干扰能力影响很大。
1. 合理PCB板层设计
根据电路的复杂程度,合理选择PCB的板层数理能有效降低电磁干扰,大幅度降低PCB体积和电流回路及分支走线的长度,大幅度降低信号间的交叉干扰。在多层板布线中,相邻层之间最好采用“井”字形网状布线结构,即相邻层各自走线的方向相互垂直。
2. 合理PCB尺寸设计
PCB板尺寸过大时,将会导致印制导线增长,阻抗增加,抗噪声能力下降,设备体积增大成本也相应增加。如果尺寸过小,则散热不好,且邻近线条易受干扰。一般根据电路的功能单元的多少,对电路的全部元器件进行总体,最后确定PCB板的最佳形状和尺寸。通常选用矩形,长宽比为3:2。电路板面尺寸大于150 mmx200 mm时应考虑电路板的机械强度。
二、 PCB的布置
电子设备中数字电路、模拟电路以及电源电路的元件布局和布线其特点各不相同,它们产生的干扰以及抑制干扰的方法不相同。
1. PCB的元件布置
在PCB元件布局上,要把模拟信号部分,高速数字电路部分,噪声源部分(如继电器,大电流开关等)这3部分合理地分开,使相互间的信号耦合为最小。
2. PCB的布线
尽量使用45°折线而不用90°折线布线,双面板布线时,两面的导线宜相互垂直、斜交、或弯曲走线,避免相互平行,以减小寄生耦合。
三、PCB中的电路设计
在利用电路原理图进行PCB的排版时为达到电磁兼容的目的,必须采取必要的措施,即在其电路原理图的基础上增加必要的附加电路,以提高其产品的电磁兼容性能。如为继电器等提供某种形式的阻尼(高频电容、反向二极管)、在PCB走线上串接一个电阻等。
研讨会期间,芯威达科技有限公司的资深PCB设计工程师还对PCB抄板改板领域上的问题发表了自己的看法,受到了在座专家的一致好评。据悉,芯威达科技有限公司拥有一支专业的PCB抄板团队,在PCB抄板改板、PCB设计、PCB制板等领域有着丰富的经验,一直攻坚克难,开拓创新,为中国PCB的发展作出了巨大的贡献。