什么是楞次定律以及它如何影响PCB设计？
楞镜法是什么？
如果您需要更新物理基础知识，Lenz Law指出任何感应电磁场（反电动势）都会产生与变化相反的电流和磁场。这个理论可以通过Lenz Law方程简化：
等式上的负号表示当磁通量与感应反电动势的变化相反时发生的相反变化。
楞次定律还可以从另一个角度表达，其中感应电流在与引起它的变化相反的方向上流动，这一概念使您更接近Lenz Law在PCB设计中的影响。
Lenz Law，Back-EMF和Inductor Coil
图1：电感器通电
简单的Lenz Law演示可以通过简单连接直流电池，开关和电感线圈进行安排，如上图所示（图1 ）。当开关闭合，形成完整的电路时，电流以逆时针方式流动。根据Lenz定律，电感器上的电磁场将在与电池引起的电流相反的方向上被感应。
图2：电感器断电
当反电动势在电感器处积聚时，开关打开，电路断开，正如伦茨法强调的那样，感应电流总是反对改变它的因素。结果，当电感器试图继续电流流动时，电感器处的磁场改变方向和极性。当电路断开时发生的相反电磁场称为反电动势。
电磁兼容性（EMC）是指产品在其环境中发挥作用而不会引入电磁干扰的能力。所以产品必须：
1.容忍特定程度的干扰。
2.不会产生超过指定数量的干扰。
3.自我兼容。
EMC是EMI的控制，如下所述：
电磁干扰（EMI）是由于电磁感应或电磁辐射而影响电路的干扰。
电磁噪声是我们上面讨论的干扰，它是由快速电流和电压变化产生的。
EMC来源我们不需要谈论电磁频谱来了解围绕EMC的困难源于两个方面：
1.排放
在这里，我谈论的是由组件或迹线产生的不必要的能量，这些能量会干扰其他组件和迹线等。设计人员专注于小化或阻止这种情况。他们可能只是开始并开展业务，但想到他们周围乱搞的所有组件？
2.感受性
这是来自上述发射释放器的不需要的能量（噪声）的受害者的组件或迹线。这是正常的组件，只是做它的工作，他们，他们受到电磁干扰的轰炸，导致各种各样的破坏。设计师可能想要移动这些组件或找到增强它们的方法，这样它们就不会受到影响。
确保可接受的EMC的四个步骤：
1.了解电磁兼容emc的要求和环境。
2.检查排放标准和易感性水平 - 威胁如何适用于这些标准？
3.符合性设计 - 确保在整个设计过程中牢记合规性要求。
4.分析和测试合规性 - 在制造之前使用您的设计工具。
确保它可以：
1.对关键布线和部件执行适当的规则检查。
2.确保规则检查得到充分记录（解释并提出纠正建议）。
3.支持阈值并允许加权。
4.允许快速分析和深入分析。
电磁兼容EMC快速设计技巧
1.将去耦电容放置在尽可能靠近IC电源引脚的位置。如果您接线而不是使用过孔，请确保接线尽可能短。
2.使用时钟接线，尽可能短，以避免潜在的天线。
3.消除隔离的铜区域以避免潜在的天线。将任何隔离的铜区域连接到地。
4.当您使用电源和接地网时，请尽量减少环路区域，因为它们可以充当外部噪声的接收天线。
5.监控接线的接近度，这很容易产生噪声，以便接线到易于接收噪声的接线。间隙不足会导致“串扰”（当一个信号对另一个信号产生不良影响时）。
反电动势是电动机运行的基础，因为它产生了转动转子的相反磁场。电动机中的反电动势总是假定电压值几乎相同。
反电动势的破坏作用及预防
虽然反电动势可以成为直流电机的驱动力，但它也可能是导致PCB出现多重问题的威胁。PCB设计中常见的电感元件之一是机械继电器。机械继电器由感应线圈组成，感应线圈在通电时变为电磁。
通电机械继电器通常是无害的，但是当继电器释放时，产生的反电动势会影响硬件的稳定性。例如，微控制器可能在每次释放继电器时都经历硬复位，或者反电动势可能以相反的极性引入足够大的电流以损坏直接组件。
下面的原理图（图3 ）显示了一个已经断电的机械继电器。在继电器的感应线圈处感应的反电动势试图在继电器通电时保持电流的流动。由于晶体管现在处于“关闭”状态，如果增加的正电压超过结的击穿电压，则可能导致损坏。
图3：继电器断电，产生反电动势
如果您正在连接直流电机以打开继电器的触点，则反电动势也会在继电器上产生电弧，由于直流电动机由感应线圈制成，因此在断开连接时应用相同的伦茨定律理论。当反EMF试图保持减小的电流时，高反向电位可能引起继电器触点的间隙上的电弧放电。这种现象可能会引起电磁干扰（EMI），从而影响硬件稳定性。
减轻反电动势影响的简单方法是使用反激式二极管，这是通过在线圈通电时以相反的极性在感应线圈上放置二极管来完成的，当线圈断电时，二极管变为正向偏置，提供安全放电反电动势的路径，而不会影响其他附近的元件。
阅读本文的人还阅读了：
