Utilizați găuri pentru PCB pentru a reduce EM

Găurile de montare într-un PCB sunt un element important în proiectarea electronică. Fiecare designer de PCB va merge să înțeleagă scopul găurilor de montare PCB și designul de bază. Și, atunci când orificiul de instalare este conectat la pământ, poate salva unele probleme inutile după instalare.

Cum se utilizează găurile PCB pentru a reduce EMI?

După cum sugerează și numele, găurile de montare pentru PCB ajută la fixarea PCB-ului pe carcasă. Dar acesta este scopul său fizic mecanic și, pe lângă funcția sa electromagnetică, găurile de montare pentru PCB pot fi utilizate și pentru a reduce interferența electromagnetică (EMI). PCB-urile sensibile la EMI sunt de obicei plasate în carcase metalice. Pentru a reduce eficient EMI, orificiile de montare placate pentru PCB trebuie conectate la masă. După un astfel de scut de pământ, orice interferență electromagnetică va fi direcționată de la carcasa metalică la pământ.

O întrebare frecventă pe care o pune designerul începător este la ce pământ îl conectați exact? În echipamentele electronice comune, există semnale, baze de carcasă și împământare. Ca regulă generală, nu puteți conecta orificiul de montare la masă de semnal. Masa semnalului este masa de referință pentru componentele electronice din designul circuitului dvs. și nu este un lucru bun să introduceți interferențe electromagnetice în acesta.

La ce vă conectați este masa șasiului carcasei. Acesta este punctul de întâlnire pentru toate conexiunile la pământ ale cabinetului. Masa șasiului trebuie conectată la un punct, de preferință printr-o conexiune în stea. Acest lucru evită buclele de masă și conexiunile multiple de împământare. Conexiunile multiple de împământare pot cauza diferențe ușoare de tensiune și pot cauza curgerea curentului între împământarea șasiului. Masa șasiului este apoi conectată la pământ pentru o măsură de siguranță.

De ce este important să existe o conexiune adecvată la pământ?

Dacă baza carcasei plăcii PCB este o carcasă metalică, atunci întreaga carcasă metalică este pământul, firul de împământare al sursei de alimentare de 220V este conectat la pământ, toate interfețele trebuie conectate la pământ, iar șuruburile sunt de asemenea legat de pământ. În acest fel, interferența introdusă în testul EMC este descărcată direct de la sol în sol, astfel încât să se asigure că nu interferează cu sistemul intern. În plus, dispozitivele de protecție EMC trebuie să fie disponibile pentru fiecare interfață și trebuie să fie aproape de interfață.

Dacă este o carcasă din plastic, cel mai bine este să ai o placă metalică încorporată în ea. Dacă nu există nicio modalitate de a o realiza, atunci trebuie să vă gândiți mai mult la aspectul cablajului. Liniile de semnal sensibile (ceas, resetare, oscilator cu cristal etc.) trebuie procesate cu protecție, iar rețelele de filtrare (cipuri, oscilatoare cu cristal, surse de alimentare) trebuie adăugate.

Conectarea găurilor de montare placate la împământarea șasiului este cea mai bună practică, dar nu singura cea mai bună practică de urmat. Pentru a vă asigura că echipamentul dumneavoastră este protejat, împământarea șasiului trebuie conectată la o masă adecvată. De exemplu, dacă construiți o mașină automată de plată a parcării care nu este împământat corespunzător, este posibil să aveți clienți să se plângă că sunt „electrici” în timp ce plătesc. Acest lucru se poate întâmpla atunci când un client atinge o parte metalică neizolata a carcasei.

De asemenea, este posibil să primiți un șoc electric minor atunci când șasiul sursei de alimentare a computerului nu este împământat corespunzător. Se poate întâmpla și atunci când cablul de împământare care conectează priza electrică la pământul clădirii este deconectat. Acest lucru poate duce la un teren plutitor pe mașina respectivă.

Principiile ecranării EMI se bazează pe o conexiune adecvată la masă. Având o conexiune la pământ plutitoare, nu numai că vă expune clienții la un șoc electric minor, ci vă poate pune în pericol utilizatorii dacă echipamentul dumneavoastră este scurtcircuitat. Împământarea adecvată este importantă pentru siguranță și ecranarea EMI, așa cum se arată în diagrama de mai jos.

Sfaturi de bază pentru proiectarea găurilor de montare PCB

Găurile de montare PCB sunt adesea folosite în proiectare. Există câteva principii de bază simple atunci când lucrați cu instalații de găuri de montare. În primul rând, acordați atenție coordonatelor găurilor de montare. O greșeală aici va face direct ca PCB-ul dvs. să nu fie instalat corect în carcasa sa. De asemenea, asigurați-vă că orificiile de montare au dimensiunea potrivită pentru șuruburile pe care le alegeți.

În general, nu așezați orificiile de montare prea departe pe marginea PCB-ului. Prea puțin material dielectric la margini poate cauza fisuri pe PCB în timpul instalării sau demontării. De asemenea, ar trebui să lăsați suficient spațiu între găurile de montare și alte părți.

Un software excelent de proiectare a circuitelor, cum ar fi Altium Designer, software-ul serial Altium, poate plasa cu precizie găurile de montare și poate defini regulile pentru distanțarea sigură asociată.