Méthodes pour renforcer la capacité anti-interférence dans la conception de PCB

Le développement rapide de la technologie électronique contribue à la haute densité des composants électroniques, ce qui incite la capacité d'anti-interférence pour les concepteurs de PCB. Dans le processus de conception de PCB, les concepteurs doivent se conformer aux principes génériques de conception de PCB et aux exigences d'anti-interférence. La capacité d'anti-interférence dans la conception des PCB a une relation directe avec la validité et la stabilité des produits électroniques, même considérés comme le point clé de la conception. Lorsque l'exigence d'anti-interférence est pleinement prise en compte dans la procédure de conception, le temps sera également gagné puisque des mesures correctives anti-interférence n'ont pas besoin d'être prises par la suite.

Source de génération d'interférences dans les PCB

La source de génération d'interférences dans les PCB provient des éléments suivants :
a. La source d'interférence fait référence aux composants, dispositifs ou signaux qui génèrent des interférences tels que les relais, les redresseurs contrôlés au silicium, les machines électriques et les horloges à haute fréquence.
b. Les composants sensibles font référence aux objets facilement sensibles tels que les convertisseurs A/N (N/A), les micro-ordinateurs à puce unique (SCM), les circuits intégrés numériques, etc.
c. Le chemin de transmission fait référence au chemin ou au support par lequel les interférences se propagent de leur source aux composants sensibles. Selon le chemin de transmission des interférences, les interférences peuvent être classées en deux catégories :les interférences de conduction et les interférences de rayonnement. Le premier fait référence aux interférences transmises par le plomb aux composants sensibles. Différent de la bande de fréquence des signaux utiles, la transmission du bruit d'interférence à haute fréquence peut être réduite en ajoutant des filtres sur les fils et parfois en ajoutant un opto-coupleur isolé peut également fonctionner. Les interférences de rayonnement font référence aux interférences transmises aux composants sensibles à travers l'espace. La solution générale est d'augmenter la distance entre la source d'interférence et les composants sensibles ou de les isoler par des fils de terre.

Principes d'anti-interférence dans la conception de PCB

Les principes génériques d'anti-interférence doivent inclure l'inhibition de la source d'interférence, la réduction du chemin de transmission d'interférence et l'augmentation de la capacité anti-interférence des composants sensibles. Les mesures spécifiques de chaque principe seront affichées dans le contenu suivant :

• Pour inhiber la source d'interférence

un. Pour les relais, deux mesures peuvent être prises pour inhiber la source d'interférence. La source d'interférence fait référence aux composants, dispositifs ou signaux qui génèrent des interférences tels que les relais, les redresseurs contrôlés au silicium, les machines électriques et les horloges haute fréquence.
1). Une diode Flyback peut être ajoutée à la bobine de relais afin d'éliminer les interférences générées par la force contre-électromotrice avec la bobine désactivée.
2). Le circuit de suppression des étincelles peut être connecté aux broches des relais en parallèle afin de réduire les interférences des étincelles.

b. Pour les machines électriques, un circuit de filtrage peut leur être ajouté. Notez que les fils du condensateur et de l'inductance doivent être aussi courts que possible.

c. Pour les redresseurs contrôlés au silicium, le circuit d'interférence RC peut être connecté aux broches du redresseur contrôlé au silicium pour réduire le bruit généré par le redresseur contrôlé au silicium.

ré. Un condensateur haute fréquence dans la plage de 0,01 ΜF à 0,1 ΜF doit être connecté à chaque circuit intégré à bord afin de réduire les interférences générées par le circuit intégré pour alimenter. Notez qu'en termes d'acheminement du condensateur haute fréquence, les fils doivent être proches de l'alimentation et être courts et épais. Sinon, la résistance série équivalente serait augmentée avec l'effet de filtre influencé.

• Pour réduire le chemin de transmission des interférences

Plus précisément, les mesures ordinaires de réduction du chemin de transmission des interférences comprennent :
a. L'influence du pouvoir sur le SCM doit être pleinement prise en considération. De nombreux SCM sont assez sensibles au bruit de l'alimentation et un circuit de filtrage ou un régulateur de tension doit être ajouté à l'alimentation du SCM afin de réduire les interférences du bruit de l'alimentation sur le SCM.
b. Si les ports d'E/S du SCM sont utilisés pour contrôler les composants de bruit, une isolation (onde de filtre en forme de Π) doit être ajoutée entre les ports d'E/S et la source de bruit.
c. Le routage de l'oscillateur à cristal doit être remarqué. L'oscillateur à cristal doit être proche des broches SCM avec un fil de terre isolant la zone d'horloge. La coque de l'oscillateur à cristal est reliée à la terre et stabilisée.
d. La carte doit avoir une partition raisonnable basée sur des signaux forts ou faibles, des signaux numériques ou analogiques. La source d'interférence telle qu'une machine électrique ou un relais doit être isolée des composants sensibles tels que le SCM.
e. Les fils de terre doivent être utilisés pour isoler la zone numérique de la zone analogique, la terre numérique de la terre analogique qui sera connectée à la terre d'alimentation à une extrémité. Ce principe convient également au routage des puces A/N et N/A.
f. Les fils de terre du SCM et des composants haute puissance doivent être connectés à la terre indépendamment afin de réduire les interférences mutuelles. De plus, les composants haute puissance doivent être placés au bord de la carte.
g. Des composants anti-interférence tels que la perle de ferrite, le tube de ferrite, le filtre d'alimentation et le boîtier de protection sont utilisés à certains endroits clés à bord tels que les ports d'E/S SCM, le fil d'alimentation et les lignes de connexion PCB afin d'augmenter considérablement la capacité anti-interférence de circuit.

• Pour augmenter la capacité anti-interférence des composants sensibles

Cela fait référence aux mesures selon lesquelles le captage du bruit d'interférence doit être réduit des composants sensibles et une récupération rapide des conditions anormales. Les mesures ordinaires pour augmenter la capacité anti-interférence des composants sensibles comprennent :
a. La zone de la boucle du circuit doit être agrandie lors du routage afin de réduire le bruit induit.
b. Lors de l'acheminement, la ligne électrique et le fil de terre doivent être aussi épais que possible, ce qui est capable de réduire la chute de pression et de découpler le bruit.
c. Les ports d'E/S inactifs du SCM doivent être connectés à la terre ou à l'alimentation, de même que les autres ports inactifs du CI sans modifier la logique du système.
d. Le moniteur de puissance et le circuit de chien de garde doivent être utilisés sur le SCM afin que la capacité anti-interférence de l'ensemble du circuit puisse être considérablement augmentée.
e. Les composants IC doivent être soudés directement sur la carte au lieu des douilles IC.
f. Comme la vitesse actuelle peut répondre aux exigences, l'oscillateur à cristal du SCM doit être diminué et le circuit numérique à faible vitesse doit être repris.

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Ressources utiles
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