PCB 설계에서 간섭 방지 기능을 강화하는 방법

전자 기술의 빠른 발전은 전자 부품의 고밀도화에 기여하여 PCB 설계자에게 간섭 방지 기능을 제공합니다. PCB 설계 과정에서 설계자는 PCB 설계의 일반 원칙과 간섭 방지 요구 사항을 준수해야 합니다. PCB 설계에서 간섭 방지 기능은 전자 제품의 유효성 및 안정성과 직접적인 관련이 있으며 설계의 핵심으로 간주됩니다. 설계 과정에서 간섭 방지 요구 사항을 충분히 고려하면 나중에 간섭 방지 조치를 취할 필요가 없으므로 시간도 절약됩니다.

PCB의 간섭 발생 소스

PCB에서 간섭 발생의 원인은 다음 요소에서 비롯됩니다.
a. 간섭 소스는 릴레이, 실리콘 제어 정류기, 전기 기계 및 고주파 시계와 같이 간섭을 생성하는 구성 요소, 장치 또는 신호를 말합니다.
b. 민감한 부품은 A/D(D/A) 변환기, 단일 칩 마이크로컴퓨터(SCM), 디지털 IC 등과 같이 쉽게 민감한 물체를 말합니다.
c. 전송 경로는 간섭이 소스에서 민감한 구성 요소로 이동하는 경로 또는 매체를 나타냅니다. 간섭 전송 경로에 따라 간섭은 전도 간섭과 방사 간섭의 두 가지 범주로 분류할 수 있습니다. 전자는 민감한 구성 요소에 리드를 통해 전송되는 간섭을 나타냅니다. 유용한 신호의 주파수 대역과 달리 리드에 필터를 추가하여 고주파 간섭 노이즈의 전송을 줄일 수 있으며 때로는 절연 광 커플러를 추가하는 것도 작동할 수 있습니다. 방사선 간섭은 공간을 통해 민감한 구성 요소에 전달되는 간섭을 나타냅니다. 일반적인 해결책은 간섭 소스와 민감한 부품 사이의 거리를 늘리거나 접지선을 통해 분리하는 것입니다.

PCB 설계의 간섭 방지 원칙

간섭 방지의 일반적인 원칙에는 간섭 소스 억제, 간섭 전송 경로 축소 및 민감한 구성 요소의 간섭 방지 용량 증가가 포함되어야 합니다. 각 원칙의 구체적인 조치는 다음 내용에 표시됩니다.

• 간섭 소스를 억제하기 위해

ㅏ. 릴레이의 경우 간섭 소스를 억제하기 위해 두 가지 조치를 취할 수 있습니다. 간섭 소스는 릴레이, 실리콘 제어 정류기, 전기 기계 및 고주파 시계와 같이 간섭을 생성하는 구성 요소, 장치 또는 신호를 의미합니다.
1). 릴레이 코일에 플라이백 다이오드를 추가하여 코일 오프 시 역기전력의 발생 간섭을 제거할 수 있습니다.
2). 스파크 억제 회로는 스파크의 간섭을 줄이기 위해 병렬 릴레이 핀에 연결할 수 있습니다.

비. 전기 기계의 경우 필터 회로를 추가할 수 있습니다. 커패시터와 인덕터의 리드는 가능한 한 짧아야 합니다.

씨. 실리콘 제어 정류기의 경우 RC 간섭 회로를 실리콘 제어 정류기의 핀에 연결하여 실리콘 제어 정류기에서 발생하는 노이즈를 줄일 수 있습니다.

디. 0.01ΜF ~ 0.1ΜF 범위의 고주파 캐패시터는 IC에서 전원에 발생하는 간섭을 줄이기 위해 보드의 각 IC에 연결되어야 합니다. 고주파 커패시터의 라우팅 측면에서 전선은 전원에 가깝고 짧고 굵어야 합니다. 그렇지 않으면 필터 효과에 영향을 받아 등가 직렬 저항이 증가합니다.

• 간섭 전송 경로를 줄이기 위해

특히 간섭 전송 경로를 줄이는 일반적인 조치는 다음과 같습니다.
a. SCM에 대한 권력의 영향을 충분히 고려해야 합니다. 많은 SCM은 전원의 노이즈에 상당히 민감하므로 전원 노이즈에서 SCM으로의 간섭을 줄이기 위해 필터 회로 또는 전압 조정기를 SCM 전원에 추가해야 합니다.
b. SCM의 I/O 포트를 사용하여 노이즈 성분을 제어하는 ​​경우 I/O 포트와 노이즈 소스 사이에 절연(Π형 필터파)을 추가해야 합니다.
c. 수정 발진기 라우팅에 주의해야 합니다. 수정 발진기는 클록 영역을 분리하는 접지선을 사용하여 SCM 핀에 가까이 있어야 합니다. 수정 발진기의 껍질은 접지에 연결되어 안정화됩니다.
d. 보드는 강하거나 약한 신호, 디지털 또는 아날로그 신호를 기반으로 합리적인 파티션이 있어야 합니다. 전기 기계 또는 릴레이와 같은 간섭 소스는 SCM과 같은 민감한 구성 요소로부터 격리되어야 합니다.
e. 접지선은 아날로그 영역에서 디지털 영역을, 한쪽 끝에서 전원 접지에 연결될 아날로그 접지에서 디지털 접지를 분리하는 데 사용해야 합니다. 이 원칙은 A/D 및 D/A 칩 라우팅에도 적합합니다.
f. SCM 및 고전력 부품의 접지선은 상호 간섭을 줄이기 위해 접지에 독립적으로 연결되어야 합니다. 또한, 고전력 부품은 보드의 가장자리에 배치해야 합니다.
g. 페라이트 비드, 페라이트 튜브, 전원 필터 및 차폐 케이스와 같은 간섭 방지 부품은 SCM I/O 포트, 전원 와이어 및 PCB 연결 라인과 같은 보드의 일부 주요 위치에 사용되어 회로.

• 민감한 구성 요소의 간섭 방지 용량 증가

민감한 부품에서 간섭 노이즈의 픽업을 줄이고 비정상 상태에서 빠르게 복구하는 조치를 나타냅니다. 민감한 부품의 간섭 방지 능력을 증가시키는 일반적인 조치는 다음과 같습니다.
a. 유도 노이즈를 줄이기 위해 라우팅 시 회로 루프의 영역을 확장해야 합니다.
b. 라우팅할 때 전력선과 접지선 모두 가능한 한 두꺼워야 압력 강하와 디커플링 노이즈를 줄일 수 있습니다.
c. SCM의 유휴 I/O 포트는 접지 또는 전원에 연결되어야 하며, 시스템 로직을 변경하지 않고 다른 IC 유휴 포트도 마찬가지입니다.
d. SCM에서는 전원 모니터와 Watchdog 회로를 사용하여 전체 회로의 간섭 방지 용량을 대폭 높일 수 있습니다.
e. IC 부품은 IC 소켓 대신 기판에 직접 용접해야 합니다.
f. 현재 속도가 요구 사항을 충족할 수 있으므로 SCM의 수정 발진기를 줄이고 저속 디지털 회로를 선택해야 합니다.

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