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电磁噪声传播途径示意图
发射天线辐射耦合直接传导耦合转移阻抗耦合公共地阻抗耦合接收天线
干扰源
被干扰对象
电源
公共电源阻抗耦合
Ic共共Ic共模干V共V共Ic共扰
I差差模V差I差扰干
系统接地
接地按主要功能划分:
A、安全地B、信号地C、机壳地D、屏蔽地安全接地子系统:
A、防止设备漏电的安全接地B、防止雷击的安全接地
A、防止设备漏电的安全接地
机壳
机壳U1Z1
AC
寄生阻抗
Z2
绝缘击穿
B、防止雷击的安全接地
使用高建筑物避雷针技术防雷保护面积:
9πh2H:
避雷针离地面的高度
信号地系统的几种形式:
单点接地系统、多点地网或地平面接地系统、复合接地系统、浮地。
单点信号地系统
电路1
I1
Z1Z2
电路2
电路3
I2
Z3
I3
I1+I2+I3
I2+I3
多点地网和地平面信号系统
多用于高频(>
10MHz)电路。
ICICICIC
IC
电容
电源输入
机箱1机箱2面板面板
机箱地
电气地
主电源地
比较大型设备机壳接地示意图
集中控制组合装置接地系统示意图
功率变换装置控制装置在控制装置与功率变换装置中,专噪声地线门设置了噪声地线,一般为继电器、接触器、马达专用,两装置之间的控制与反馈电路均采用屏蔽电缆连接,并与功率变换输出电缆及电力电缆尽机壳地线量远离,其屏蔽层屏蔽层正确接地,系统分布范围通常以15m为限制为佳。
埋地铜板信号地线
大型分散组合系统的接地系统
控制装置功率变换装置控制装置功率变换装置此接法基于地平面及地栅网具有优良噪声地线电气隔离噪声地线接地性能地优点;
计算机集中监控系统必须配置专用的计算机接地系统,禁止也与其他系统机壳地线机壳地线接地相连,并保持足够远的距离;
接地干线信号传送必须经过信号隔离与良好的埋地铜板埋地铜板埋地铜板屏蔽。
接地网信号地线信号地线
计算机集中监控室的接地系统
交流进线部分用EMI滤波器,将电网与系统的瞬态及高频噪声加以有效地隔离;
供电柜的电源变压器采用双屏蔽,将变压器的原副边绕组之间的漏电容减少到几个pf左右,保证电网任何瞬态噪声均不会进入计算机主控电源;
监控室的IN/OUT信号线,均采用屏蔽电缆,屏蔽层正确接地。
屏蔽
屏蔽技术屏蔽电场的条件:
完善的屏蔽及屏蔽体良好接地。
磁场技术1、采用高磁导率材料地屏蔽体进行磁屏蔽2、采用反向磁场抵消的办法,实现磁屏蔽
磁
场技术
Is
Rl
Ig
A
B
A图可以屏蔽高频干扰源磁场,W》Wc时,Is约=I1。
B图可以用来屏蔽低频磁场。
W<
Wc时,Is<
I1,随着W的降低,越来越多的电流将从地阻抗分流,因而达不到目的。
滤波
电源EMI滤波器与电源滤波器
电源EMI滤波器:
IN端通常与噪声源相连,OUT端与电网相连,主要目的是防止由电力电子装置产生的传导行噪声进入电网;
电源滤波器:
IN端与电网相连,OUT端与电子设备直接相连,主要目的是防止电网输电线中的各种高频及瞬态噪声,通过传导耦合进入电子装置,对其进行干扰。
EMI滤波器
EMI的基本电路右:
方框图下:
原理图
11121C622L1C112L212C21GC32C42
12GEMI滤波器G
1'
2'
大地
C5G'
2
L412
1
L3C101
C12G'
21'
G2L71C912L8
C11
12
L5L61C722
G
C8
G'
EMI滤波器的电路结构
111C2Zl-02C121C21Zl-∞1Z0-02L1L21ZO-∞2L1
A:
低的源和负载阻抗
11ZO-02L11L21C122C2Zl-∞
B:
高的源和负载阻抗
1C1221C21Zl-01ZO-∞2L1L2
C
D
C:
低的源阻抗和高的负载阻抗D:
高的源阻抗和低的负载阻抗
电源EMI滤波器允许的最大串联电感:
Lmax=△Umax/2πfmIm△Umax:
允许电感器上的电压降Lmax:
允许串连电感的数值Fm:
电网频率Im:
网测额定工作电流
电源EMI滤波器允许的最大滤波电容:
Cy=Ig/(Um*2πfm)CyIgUmfm:
最大滤波电容:
接地漏电流:
电网电压:
电网频率
对于小功率电子设备:
LmaxCmax=100uHuF
附A:
原理图规范
1、原理图使用模块化方式绘制,这样利于读原理图,又利于模块化布局。
2、原理图大部分的PCB封装要确认下来,个别器件没有封装,作个标志,利于我们建库、添加封装。
原理图规范
3、原理图必须通过DRC检验。
DRC检查:
附B:
PCB检查
1、检查线路设计是否与原理图设计思想一致。
2、检查定位孔与PCB的大小,以及固定键安装位置是否与机构相吻合。
3、结合EMC知识,看PCBEMC常规的线路。
是否有不符合
4、检查PCB封装是否与实物相对应。
1)三极管、稳压器件的封装。
三极管封装EECBBC
稳压电源入入
稳压电源
地入出地出入
1279xx3
出地
78xx
地出
3
2)双排插件:
1141812
7
8
14
13
谢谢大家!
SUNPLUSEasyLivingTechnologyfor本文由ch168_hai贡献
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PCB设计与技巧
报告内容
PCBPCBPCBPCBEMC
概述设计流程Layout设计Layout技巧知识附录A、B
第一部分
PCB概述
1、PCB中文-印刷电路板英文-PrintedCircuitBoard2、PCB板的质量由基材的选用,组成电路各要素的物理特性决定的。
3、PCB的材料分类(刚性、挠性)A、酚醛纸质层压板B、环氧纸质层压板刚性C、聚酯玻璃毡层压板D、环氧玻璃布层压板E、聚酯薄膜挠性F、聚酰亚胺薄膜G、氟化乙丙烯薄膜
}
4、PCB基板材料A、FR-4B、聚酰亚氨C、聚四氟乙烯D、(G10)E、FR5(G11)
5、组成PCB的物理特性A、导线(线宽、线距)B、过孔C、焊盘D、槽E、表面涂层
6、PCB板按层数来分A、单面板(单面、双面丝印)B、双面板(单面、双面丝印)C、四层板(两层走线、电源、GND)D、六层板(四层走线、电源、GND)E、雕刻板
7、PCB的基本制作工艺流程:
A、下料B、丝网漏印C、腐蚀D、去除印料E、孔加工F、印标记G、涂助焊剂H、成品
第二部分PCB设计流程
PCB设计流程
设计准备网表输入规则设置手工布局手工布线项目检查CAM输出
拿到原理图,进行分析,进行DRC检查。
标准元件库的建立,特殊元器件的建立,具体印制板设计文件的建立,转网表。
网表的输入。
规则设置:
进行线宽、线距、层定义、过孔、全局参数的设置等。
根据印制板结构尺寸画出边框,参照原理图,结合机构进行布局,检查布局。
参照原理图进行预布线,检查布线是否符合电路模块要求,修改布线,并符合相应要求。
PCB制作初步完成,“铺铜”与“补铜”,进行连线、连通性、间距、“孤岛”、文字标识检查,并对其进行修改,使其符合要求。
检查无误后,生成底片,到此PCB板制作完成。
第三部分PCBLayout设计
PCBLayout设计
一、设计准备原理图分析,DRC检查。
标准元件库的建立,特殊元器件的建立,印制板设计文件的建立,转网表。
13Q9C92M212LT1VDD_12V
开关电源
22
+DC+D211N40071431D221N4007R10739kB04S212345B1109876
E11000uF16VE21000uF16V+
R1051K
J3123
L
C24LF1
C23F103Z1KV
+E41
N
D23HER108L03XR1084.7kC251041DC+
D241N400711
2D251N4007M11X
R11130
2Q12SSS7N80A3
R1091k
R1104.7k
IC1UC384212348765L04XM11X
R112177k2
D26HER108
R11322kR1151
R1141k
1B04S
C28D102K1KV
R1165.6k
+C29104
E5100uF50V
C30472
2LED4LED3LED2LED11111
热敏电阻/LED
PWM输入反馈电路
R1261k
222
VDD_5VL04XL03X43
Q10817C12
R103200
VDD_12VR1049k
TM1+E31uF50V33R1062k
TM2
TM3
Q11KA4312
VR21K
TEMP
TM4
充电电压产生电路
VDD_12VR41234Q14435SSSGDDDD87652D1L1PAD5_5P1
接口电路
12341234CON3A_3CON3A_4CON3A_5CON3A_6
PWM
Q4
CON3AC6CON2A11223344CON2A_1PCON2A_2PCON2A_3PCON2A_4P
C7+
1R2331
PAD5123456
J412
J51243
PWMGNDVDD_12VVDD_5V
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