PCB板设计难题:工程师如何平衡EMC设计和成本压力?

time : 2023-01-30 09:38       作者:凡亿pcb

若说起PCB工程师在工作生涯中所遇到的最大难题,必然是成本 问题和电磁兼容(EMC)设计问题,毕竟作为乙方,将会面对甲方的成本要求,尽量将成本降到最低,然而EMC作为高速PCB设计中最头疼的问题,若是处理不当将会导致成本大大上涨,所以很多工程师都会头痛如何在EMC设计和成本问题取得平衡。
高速PCB设计
这不,凡亿观摩了几位技术大佬的成品,终于归纳总结出了这份宝典,面对“如何尽可能达到EMC要求,又不能造成太大的成本压力”等难题,我们可以通过以下方法来解决:
 
首先,在回答这个问题前,我们需要了解下,为什么PCB板在处理EMC问题时,会增加成本。因为PCB板是增加地层数目以增强屏蔽效应及增加ferrite bead、choke等抑制高频谐波器件的缘故,除此之外,大部分电路板为能保证通过EMC要求,还会搭配其它机构的屏蔽结构,而这样的操作必然带来成本问题。
 
所以若是想尽量节省成本,最关键的做法是降低电路产生的电磁辐射效应。
 
1、注意高频器件的摆放位置,不要太靠近对外的连接器;
 
2、尽可能选择信号斜率较慢的元器件,这样做的好处是可以降低信号所产生的高频成分;
 
3、注意高速信号的阻抗匹配、走线层及其回流电流路径,避免高频的反射与辐射上涨;
 
4、对外的连接器附近的地可与地层做好适当分割,并将连接器的地就近接到chassis ground;
 
5、电源层必须比地层内缩20H,这样可以明显降低电磁辐射效应,需要注意的是,H是指电源层与地层之间的距离;
 
6、工程师可在高速信号旁时,适当运用ground guard/shunt traces,但必须注意guard/shunt traces对走线特性阻抗的影响;
 
7、在PCB板的元件布局时,最好在各元器件的电源管脚放置足够与适当的去耦电容以缓和电源层和地层上的噪声,但需要注意电容的频率响应与温度的特性是否符合设计所需要的。
 
以上就是关于EMC和成本问题的总结,大家学会了吗?有没有对你的设计产生一些帮助呢?如果你觉得还不错,欢迎分享出来让更多人看到。