วิธีการปราบปราม EMI (การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า) สำหรับการออกแบบ PCB

การปราบปรามการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) มีความสำคัญอย่างยิ่งการออกแบบพีซีบีโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากจะป้องกันปัญหาการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและความไวต่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ต่อไปนี้เป็นวิธีการและเทคนิคทั่วไปที่ใช้ในการระงับการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า:

1. การวางแผนและการแยกสายกราวด์:

ใช้การวางแผนกราวด์ที่เหมาะสม รวมถึงการออกแบบ PCB ระนาบกราวด์ เพื่อให้แน่ใจว่าลูปกราวด์สั้นและสะอาด

แยกบริเวณสำหรับวงจรดิจิทัลและอนาล็อกเพื่อลดอิทธิพลซึ่งกันและกัน

2. Shielding and surrounding:

ใช้กล่องป้องกันหรือชีลด์เพื่อล้อมรอบวงจรที่มีความละเอียดอ่อนเพื่อลดผลกระทบจากการรบกวนจากภายนอก

ใช้ชีลด์ในวงจรความถี่สูงเพื่อป้องกันรังสี

ใช้สายเคเบิลที่มีฉนวนหุ้มเพื่อลดการรบกวนที่เกิดขึ้น

3. ตัวกรอง:

ใช้ตัวกรองบนสายไฟและสายสัญญาณเพื่อป้องกันสัญญาณรบกวนความถี่สูงเข้าหรือแผ่ออกจากวงจร

เพิ่มตัวกรองอินพุตและเอาต์พุตเพื่อลดสัญญาณรบกวนที่ดำเนินการและแผ่กระจาย

4. เค้าโครงและสายไฟ:

วางแผนโครงร่างแผงวงจรอย่างระมัดระวังเพื่อลดเส้นทางสัญญาณความถี่สูงให้เหลือน้อยที่สุดและลดพื้นที่ลูป

ลดความยาวของสายสัญญาณให้เหลือน้อยที่สุดและใช้การส่งสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียลเพื่อลดการรบกวนที่เกิดขึ้น

ใช้ระนาบกราวด์เพื่อลดความเหนี่ยวนำของลูปและลดสัญญาณรบกวนความถี่สูง

5. ขดลวดและตัวเหนี่ยวนำ:

ใช้ตัวเหนี่ยวนำและขดลวดบนสายสัญญาณเพื่อลดสัญญาณรบกวนความถี่สูง

พิจารณาใช้ตัวกรองสายไฟและตัวเหนี่ยวนำโหมดร่วมบนสายไฟ

6. ระนาบกราวด์และกราวด์:

ใช้จุดกราวด์ความต้านทานต่ำ และตรวจสอบให้แน่ใจว่ากราวด์ทั้งหมดบนบอร์ดเชื่อมต่อกับจุดเดียวกัน

ใช้ระนาบกราวด์เพื่อให้เส้นทางส่งกลับอิมพีแดนซ์ต่ำเพื่อลดการแผ่รังสีและการรบกวนที่เกิดขึ้น

7. การแยกสายไฟและชั้น:

แยกสายสัญญาณความถี่สูงและความถี่ต่ำออก และหลีกเลี่ยงการข้ามบนชั้นเดียวกัน

ใช้การออกแบบ PCB หลายชั้นเพื่อแยกสัญญาณประเภทต่างๆ ในระดับต่างๆ และลดการรบกวนซึ่งกันและกัน

8. การทดสอบอีเอ็มซี:

ดำเนินการทดสอบความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) เพื่อตรวจสอบว่าการออกแบบเป็นไปตามมาตรฐาน EMI ที่ระบุ

ทดสอบล่วงหน้าตั้งแต่เนิ่นๆ ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ เพื่อให้สามารถแก้ไขปัญหาได้ตั้งแต่เนิ่นๆ หากเกิดขึ้น

9. การเลือกใช้วัสดุ:

เลือกวัสดุที่มีคุณสมบัติป้องกันที่ดี เช่น โลหะที่มีความนำไฟฟ้าสูงหรือวัสดุป้องกันพิเศษ

ใช้วัสดุที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำและมีปัจจัยการกระจายต่ำเพื่อลดการนำไฟฟ้าและการสูญเสียรังสี

10. หลีกเลี่ยงปัญหาโหมดทั่วไป:

ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการส่งสัญญาณที่แตกต่างกันเพื่อลดเสียงรบกวนในโหมดทั่วไป

ใช้ตัวระงับกระแสโหมดร่วม (CMC) เพื่อลดกระแสโหมดร่วม

การคำนึงถึงวิธีการและเทคโนโลยีเหล่านี้สามารถระงับการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ และช่วยให้มั่นใจได้ว่าการออกแบบ PCB บรรลุประสิทธิภาพที่ต้องการและการปฏิบัติตามข้อกำหนดในแง่ของ EMI ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นส่วนสำคัญของการออกแบบผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ และควรได้รับการพิจารณาและปรับให้เหมาะสมตั้งแต่เนิ่นๆ ของการออกแบบ