에야디야! PCB 공급 업체로서, 나는 성가신 전자기 간섭 (EMI)이 인쇄 회로 보드에서 어떻게 될 수 있는지 직접 보았습니다. EMI는 신호 저하에서 완전한 시스템 고장에 이르기까지 모든 종류의 문제를 일으킬 수 있습니다. 그래서 저는 PCB에서 EMI를 줄이는 방법에 대한 몇 가지 팁을 공유합니다.
EMI 이해
우리가 솔루션에 뛰어 들기 전에 Emi가 무엇인지 빨리 살펴 보겠습니다. EMI는 한 전자 장치의 전자기 방사선으로 인한 간섭이 다른 전자 장치에 영향을 미칩니다. PCB에서 EMI는 고속 신호, 전원 공급 장치 및 스위칭 구성 요소와 같은 다양한 소스에 의해 생성 될 수 있습니다.
레이아웃 디자인
EMI를 줄이는 가장 효과적인 방법 중 하나는 적절한 레이아웃 설계를 통한 것입니다.
- 구성 요소 배치: 고속 구성 요소를 민감한 구성 요소로부터 멀리 유지하십시오. 예를 들어, 높은 주파수 노이즈를 많이 생성하는 마이크로 컨트롤러가있는 경우 낮은 레벨 아날로그 센서 바로 옆에 배치하지 마십시오. 그룹 관련 구성 요소. 동일한 회로 또는 기능의 일부인 구성 요소는 서로 가까이 배치해야합니다. 이것은 트레이스의 길이를 줄이고 신호 커플 링의 가능성을 최소화합니다.
- 추적 라우팅: 가능할 때마다 짧고 직접 흔적을 사용하십시오. 긴 흔적은 안테나 역할을하고 EMI를 방출 할 수 있습니다. 신호 반사를 일으키고 EMI를 증가시킬 수 있으므로 흔적의 날카로운 모서리를 피하십시오. 대신 둥근 모서리 또는 45도 각도를 사용하십시오. 또한 별도의 전력 및 신호 추적. 파워 트레이스는 많은 노이즈를 전달할 수 있으며 신호 추적을 피하면 간섭을 방지하는 데 도움이됩니다.
접지
접지는 EMI를 줄이는 데 중요합니다.
- 단일 포인트 접지: 단일 포인트 접지 시스템에서 모든 접지 연결은 단일 지점에서 이루어집니다. 이를 통해 지상 루프를 방지하는 데 도움이됩니다. 이는 EMI의 주요 공급원이 될 수 있습니다. 작은 PCB의 경우 비교적 쉽게 구현할 수 있습니다.
- 지상 비행기: 접지 평면은지면에 연결된 PCB의 넓은 구리 영역입니다. 현재 반환을위한 낮은 임피던스 경로를 제공하고 EMI에 대한 방패를 도와줍니다. 전류의 흐름을 방해하고 EMI를 증가시킬 수 있으므로 휴식이나 절단없이 연속 접지 비행기를 확보하십시오.
전원 공급 장치 설계
전원 공급 장치는 EMI의 중요한 공급원이 될 수 있습니다.
- 커패시터 디퍼링: 구성 요소의 파워 핀에 가까운 디커플링 커패시터를 배치하십시오. 이 커패시터는 전원 공급 장치에서 높은 주파수 노이즈를 필터링하는 데 도움이됩니다. 예를 들어, 0.1 μf ~ 1 μF 범위의 세라믹 커패시터는 일반적으로 고주파 디커플링에 일반적으로 사용됩니다.
- 전원 필터: LC 필터와 같은 전원 필터를 사용하여 전원 공급 장치의 노이즈를 줄입니다. 이 필터는 원치 않는 주파수를 차단하기 위해 PCB의 입력에 배치 할 수 있습니다.
차폐
차폐는 EMI를 줄이는 효과적인 방법이 될 수 있습니다.
- 금속 방패: 금속 방패를 사용하여 민감한 구성 요소 또는 PCB 섹션을 동봉 할 수 있습니다. 이 방패는 전자기 방사선을 차단할 수 있습니다. 예를 들어, 고속 속도 트랜시버 주변에서 방패를 사용하여 보드의 다른 부분을 방해하지 않도록 할 수 있습니다.
- PCB 스택 - UP: 우물 - 설계된 PCB 스택 - UP은 차폐를 제공 할 수 있습니다. 예를 들어, 두 신호 층 사이에 접지 평면을 배치하면 Crosstalk와 EMI를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
구성 요소 선택
선택한 구성 요소는 EMI에도 영향을 줄 수 있습니다.
- 낮은 -EMI 구성 요소: EMI를 적게 생산하도록 설계된 구성 요소를 찾으십시오. 예를 들어 일부 마이크로 컨트롤러는 전자기 방출을 줄이기위한 기능을 구축했습니다.
- 필터링 된 구성 요소: 필터링 된 커넥터와 같은 필터로 빌드 된 구성 요소가 있습니다. 이들은 PCB에 들어가거나 떠나는 EMI의 양을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
테스트 및 검증
이러한 측정을 구현 한 후에는 EMI의 PCB를 테스트하는 것이 중요합니다.
- EMI 테스트 장비: 스펙트럼 분석기와 같은 EMI 테스트 장비를 사용하여 PCB의 전자기 방출을 측정하십시오. 이를 통해 EMI가 여전히 너무 높은 영역을 식별하는 데 도움이됩니다.
- 반복 디자인: 테스트 결과를 기반으로 PCB 설계를 조정해야 할 수도 있습니다. 여기에는 레이아웃 변경, 차폐 추가 또는 다른 구성 요소 사용이 포함될 수 있습니다.
우리의 제품 및 솔루션
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참조
- Henry W. Ott, "전자기 호환성 엔지니어링"
- Clayton R. Paul, "전자기 호환성 소개"
- Thomas H. Lee, "CMOS 라디오의 디자인 - 주파수 통합 회로"