增强PCB设计电磁兼容抗干扰能力的方法

增强PCB设计电磁兼容抗干扰能力的方法
      电子技术的快速发展有助于高密度的电子元件，这提高了PCB设计者的抗干扰能力，在PCB设计过程中，设计人员必须遵循PCB设计的通用原则和抗干扰要求。PCB设计中的抗干扰能力与电子产品的有效性和稳定性直接相关，甚至被视为设计的关键点，在设计过程中充分考虑抗干扰要求时，由于不需要事后采取抗干扰补救措施，也可以节省时间。

PCB中电磁干扰产生的来源包括以下因素：
a、干扰源是指产生干扰的组件，设备或信号，如继电器，可控硅整流器，电机和高频时钟。
b、敏感元件是指容易受到影响的物体，如A / D（D / A）转换器，单片机（SCM），数字IC等
c、传输路径“干扰”是指干扰从其源传播到敏感组件的路径或介质。

根据干扰传输路径，干扰可分为两类：
      传导干扰和辐射干扰，前者是指通过导线传输到敏感元件的干扰，与有用信号的频带不同，可以通过在引线上添加滤波器来减少高频干扰噪声的传输，有时添加隔离的光耦合器也可以工作。辐射干扰是指通过空间传输到敏感元件的干扰，一般的解决方案是扩大干扰源和敏感元件之间的距离或通过地线隔离它们。

PCB设计中的抗干扰原理
      抗干扰的一般原则应包括抑制干扰源，减少干扰传输路径，增加敏感元件的抗干扰能力，每项原则的具体措施将在以下内容中得到答案：

1、抑制干扰源
a、对于继电器，可采取两种措施来抑制干扰源，干扰源是指产生干扰的组件，设备或信号，如继电器，可控硅整流器，电机和高频时钟。
1）可以在继电器线圈中增加反激二极管，以消除线圈关闭时产生的反电动势干扰。
2）火花抑制电路可以并联连接到继电器的引脚，以减少火花的干扰。

b、对于电机，可以添加滤波电路，请注意，电容器和电感器的引线应尽可能短。
C、对于可控硅整流器，RC干扰电路可以连接到可控硅整流器的引脚，以减少可控硅整流器产生的噪声。
d、应将0.01MF至0.1MF范围内的高频电容连接到板上的每个IC，以减少IC产生的电源干扰。注意，就高频电容器的布线而言，导线应靠近电源并且短而粗。否则，等效串联电阻会随着滤波效应的影响而增加。

2、减少干扰传输路径具体地，减少干扰传输路径的普通措施包括：
a、应充分考虑电力对供应链管理的影响，许多单片机对电源噪声非常敏感，滤波器电路或电压调节器应加到单片机电源上，以减少电源噪声对单片机的干扰。
b、如果SCM中的I / O端口用于控制噪声分量，则应在I / O端口和噪声源之间添加隔离（Π形滤波器波形）。
C、应注意晶体振荡器布线。晶体振荡器应靠近SCM引脚，地线隔离时钟区，晶体振荡器的外壳接地并稳定。

d、电路板应根据强或弱信号，数字或模拟信号进行合理划分，干扰源如电机或继电器应与敏感元件（如SCM）隔离。
e、应使用地线将数字区域与模拟区域隔离，数字地线与模拟地线隔离，该模拟地线将在一端连接到电源地。该原理也适用于A / D和D / A芯片布线。
F、单片机和大功率元件的地线应独立接地，以减少相互干扰,此外，大功率元件应放置在电路板的边缘。

G、在板上的一些关键位置使用了诸如铁氧体磁珠，铁氧体管，电源滤波器和屏蔽罩等抗干扰元件，如SCM I / O端口，电源线和PCB连接线，从而大大提高了抗干扰能力电路。

3、增加敏感组件的抗干扰能力
这是指应从敏感元件中减少干扰噪声的拾取和从异常条件中快速恢复的措施，提高敏感元件抗干扰能力的一般措施包括：
a、布线时应放大电路回路的面积，以减少感应噪声。
b、布线时，电源线和地线应尽可能厚，这样可以减少压降和去耦噪声。
C、SCM上的空闲I / O端口应连接到地或电源，其他IC空闲端口也应如此，而不会更改系统逻辑。

d、SCM上应使用功率监视器和看门狗电路，以便大大增加整个电路的抗干扰能力。
e、IC元件应直接焊接在电路板上而不是IC插座上。
F、由于目前的速度可以满足要求，SCM的晶体振荡器应该减少，并且应该拾取低速数字电路。

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