Na zníženie EM použite otvory PCB

Montážne otvory v DPS sú dôležitým prvkom elektronického dizajnu. Každý dizajnér PCB pochopí účel montážnych otvorov PCB a základný dizajn. A keď je inštalačný otvor spojený so zemou, môže to po inštalácii ušetriť nejaké zbytočné problémy.

Ako použiť otvory PCB na zníženie EMI?

Ako už názov napovedá, montážne otvory PCB pomáhajú zaistiť PCB v puzdre. Ale to je jeho fyzikálno-mechanický účel a okrem jeho elektromagnetickej funkcie môžu byť montážne otvory PCB tiež použité na zníženie elektromagnetického rušenia (EMI). Dosky plošných spojov citlivé na EMI sú zvyčajne umiestnené v kovových krytoch. Aby sa účinne znížilo EMI, musia byť pokovované montážne otvory PCB pripojené k zemi. Po takomto uzemnenom tienení bude akékoľvek elektromagnetické rušenie smerované z kovového puzdra na zem.

Bežná otázka, ktorú si kladie priemerný začínajúci dizajnér, je, ku ktorému uzemneniu ho presne pripájate? V bežných elektronických zariadeniach sú signály, základne puzdier a uzemnenia. Spravidla nemôžete pripojiť montážny otvor k uzemneniu signálu. Uzemnenie signálu je referenčným uzemnením pre elektronické súčiastky vo vašom obvode a nie je dobré doň zavádzať elektromagnetické rušenie.

K čomu sa pripájate, je uzemnenie šasi skrine. Toto je bod stretnutia pre všetky uzemňovacie spojenia skrine. Uzemnenie podvozku by malo byť pripojené v jednom bode, najlepšie cez hviezdicové pripojenie. Tým sa zabráni zemným slučkám a viacnásobným zemným spojeniam. Viacnásobné uzemnenie môže spôsobiť mierne rozdiely v napätí a spôsobiť tok prúdu medzi uzemneniami šasi. Uzemnenie podvozku sa potom z bezpečnostných dôvodov pripojí k zemi.

Prečo je dôležité mať správne uzemnenie?

Ak je základňa dosky plošných spojov kovový plášť, potom je celý kovový plášť uzemnený, uzemňovací vodič 220V napájacieho zdroja je pripojený k zemi, všetky rozhrania musia byť pripojené k zemi a skrutky sú spojené aj so zemou. Týmto spôsobom sa rušenie zadané v teste EMC vybije priamo zo zeme do zeme, aby sa zabezpečilo, že nebude rušiť vnútorný systém. Okrem toho musia byť pre každé rozhranie k dispozícii ochranné zariadenia EMC a musia byť blízko rozhrania.

Ak ide o plastové puzdro, najlepšie je mať v ňom zapustenú kovovú platňu. Ak to nie je možné dosiahnuť, musíte sa viac zamyslieť nad rozložením elektroinštalácie. Citlivé signálové linky (hodiny, reset, kryštálový oscilátor a pod.) je potrebné spracovať ochranou a doplniť filtračné siete (čipy, kryštálové oscilátory, napájacie zdroje).

Pripojenie pokovovaných montážnych otvorov k uzemneniu podvozku je najlepším postupom, ale nie jediným osvedčeným postupom, ktorý treba dodržiavať. Aby ste zabezpečili ochranu vášho zariadenia, uzemnenie šasi musí byť pripojené k správnemu uzemneniu. Ak napríklad postavíte automatizovaný parkovací platobný automat, ktorý nie je správne uzemnený, zákazníci sa môžu sťažovať, že sú pri platení „elektrizovaní“. To sa môže stať, keď sa zákazník dotkne neizolovanej kovovej časti krytu.

Je tiež možné utrpieť mierny zásah elektrickým prúdom, keď šasi zdroja napájania počítača nie je správne uzemnené. Môže sa to stať aj vtedy, keď je odpojený uzemňovací kábel, ktorý spája elektrickú zásuvku so zemou budovy. To môže viesť k plávajúcej zemi na príslušnom stroji.

Princípy tienenia EMI sa spoliehajú na správne uzemnenie. Plávajúce uzemnenie nielenže vystavuje vašich zákazníkov menšiemu úrazu elektrickým prúdom, ale môže ohroziť vašich používateľov, ak dôjde k skratu vášho zariadenia. Správne uzemnenie je dôležité pre bezpečnosť a tienenie EMI, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Základné tipy na navrhovanie montážnych otvorov PCB

Montážne otvory PCB sa často používajú v dizajne. Pri práci s montážnymi otvormi existuje niekoľko jednoduchých základných princípov. Najprv venujte pozornosť súradniciam montážnych otvorov. Chyba priamo spôsobí, že vaša DPS nebude správne nainštalovaná vo svojom kryte. Tiež sa uistite, že montážne otvory majú správnu veľkosť pre skrutky, ktoré si vyberiete.

Vo všeobecnosti neumiestňujte montážne otvory príliš ďaleko na okraj dosky plošných spojov. Príliš málo dielektrického materiálu na okrajoch môže spôsobiť praskliny na DPS počas inštalácie alebo odstraňovania. Tiež by ste mali ponechať dostatočnú vzdialenosť medzi montážnymi otvormi a ostatnými časťami.

Skvelý softvér na návrh obvodov, ako je Altium Designer, sériový softvér Altium, dokáže presne umiestniť montážne otvory a definovať pravidlá pre súvisiace bezpečné rozmiestnenie.