Thiết kế tương thích điện từ trong xử lý PCBA

Thiết kế tương thích điện từ (EMC) đề cập đến việc sử dụng các phương tiện và quy trình thiết kế khoa học và hợp lý để đảm bảo rằng thiết bị điện tử có thể hoạt động bình thường trong môi trường làm việc của nó và không chịu sự can thiệp điện từ từ các thiết bị điện tử khác, cũng không can thiệp vào các thiết bị khác. TrongQuá trình PCBA, Thiết kế tương thích điện từ đặc biệt quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sự ổn định và độ tin cậy của sản phẩm.

1. Nguồn can thiệp điện từ

Trong quy trình PCBA, có hai nguồn nhiễu điện từ chính (EMI): nhiễu bên trong và nhiễu bên ngoài.

Giao thoa nội bộ:

Giao thoa nội bộ đề cập đến nhiễu điện từ được tạo ra giữa các thành phần trên bảng mạch. Ví dụ, các đường tín hiệu tần số cao có thể can thiệp vào các đường tín hiệu tần số thấp liền kề và nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi cũng có thể can thiệp vào các mạch xung quanh. Để giảm nhiễu bên trong, khả năng tương thích điện từ cần được xem xét đầy đủ trong thiết kế mạch và bố cục thành phần.

Giao thoa bên ngoài:

Giao thoa bên ngoài đề cập đến nhiễu điện từ từ môi trường bên ngoài, chẳng hạn như tín hiệu không dây, bức xạ điện từ từ các thiết bị xung quanh, v.v ... Giao thoa bên ngoài có thể ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của bảng mạch thông qua các đường dây điện, đường tín hiệu hoặc bức xạ trực tiếp. Để đáp ứng với nhiễu bên ngoài, các biện pháp che chắn và lọc cần phải được thực hiện để cải thiện khả năng chống giao thoa của bảng mạch.

2. Chiến lược thiết kế tương thích điện từ trong xử lý PCBA

Bố cục hợp lý:

Bố cục thành phần hợp lý là cơ sở để đạt được thiết kế tương thích điện từ. Trong quá trình xử lý PCBA, các kỹ sư cần tách các thành phần nhạy cảm với tiếng ồn khỏi các nguồn tiếng ồn theo các chức năng mạch và đặc điểm làm việc. Ví dụ, các mạch tần số cao và các mạch tần số thấp phải được tách rời càng nhiều càng tốt, và các đường tín hiệu tốc độ cao phải càng ngắn và thẳng càng tốt để tránh băng qua với các đường tín hiệu khác.

Thiết kế nguồn điện và mặt đất:

Thiết kế cung cấp điện và dây mặt đất có tác động lớn đến khả năng tương thích điện từ. Trong xử lý PCBA, nên sử dụng thiết kế bảng nhiều lớp càng nhiều càng tốt để cung cấp lớp cung cấp điện độc lập và lớp mặt đất để giảm trở kháng của nguồn điện và dây mặt đất. Ngoài ra, nên thêm các tụ điện giữa nguồn điện và dây mặt đất để ngăn chặn sự lan truyền của nhiễu tần số cao.

Tính toàn vẹn tín hiệu:

Tính toàn vẹn tín hiệu đề cập đến tín hiệu duy trì dạng sóng và biên độ ban đầu của nó trong quá trình truyền. Trong xử lý PCBA, đảm bảo tính toàn vẹn tín hiệu là một phần quan trọng trong việc đạt được thiết kế tương thích điện từ. Để kết thúc này, cần phải thực hiện kết hợp đầu cuối trên các đường tín hiệu tốc độ cao để tránh nhiễu phản xạ; Định tuyến khác biệt trên các đường tín hiệu chính để giảm bức xạ điện từ.

Che chắn và lọc:

Việc che chắn và lọc là phương tiện quan trọng để ngăn chặn nhiễu điện từ bên ngoài. Trong quá trình xử lý PCBA, nhiễu điện từ bên ngoài có thể bị chặn bằng cách thêm vỏ che chắn kim loại hoặc các lớp che chắn tại các vị trí chính. Ngoài ra, các bộ lọc có thể được thêm vào các đường dây điện và các đường tín hiệu để lọc các tín hiệu nhiễu tần số cao và cải thiện khả năng chống can thiệp của các bảng mạch.

3. Sự cần thiết của kiểm tra khả năng tương thích điện từ

Sau khi hoàn thành việc xử lý PCBA, thử nghiệm tương thích điện từ là một bước quan trọng để đảm bảo rằng sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn và yêu cầu liên quan. Kiểm tra khả năng tương thích điện từ bao gồm thử nghiệm phát xạ bức xạ, thử nghiệm phát xạ, thử nghiệm miễn dịch bức xạ và tiến hành thử nghiệm miễn dịch, v.v., để đánh giá toàn diện hiệu suất tương thích điện từ của các bảng mạch.

4. Phương pháp kiểm tra thường được sử dụng

Phương pháp kiểm tra khả năng tương thích điện từ phổ biến bao gồm quét trường gần, đo trường xa và thử nghiệm hiệu quả che chắn điện từ. Thông qua các thử nghiệm này, các vấn đề trong thiết kế tương thích điện từ có thể được phát hiện một cách kịp thời và các điều chỉnh và cải tiến tương ứng có thể được thực hiện để đảm bảo khả năng tương thích điện từ của sản phẩm.

Phần kết luận

Trong quá trình xử lý PCBA, thiết kế tương thích điện từ là một liên kết chính để cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của sản phẩm. Hiệu suất tương thích điện từ của bảng mạch có thể được cải thiện hiệu quả bằng cách bố trí hợp lý, tối ưu hóa thiết kế công suất và đường nối đất, đảm bảo tính toàn vẹn tín hiệu và thực hiện các biện pháp bảo vệ và lọc. Thông qua thử nghiệm tương thích điện từ tiên tiến, các vấn đề có thể được phát hiện và cải thiện kịp thời để đảm bảo rằng sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn và yêu cầu liên quan. Thiết kế tương thích điện từ không chỉ có thể cải thiện chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm, mà còn tăng cường khả năng cạnh tranh sản phẩm trên thị trường.