Utilitzeu forats de PCB per reduir EM

Els forats de muntatge en un PCB són un element important en el disseny electrònic. Cada dissenyador de PCB entendrerà el propòsit dels forats de muntatge de PCB i el disseny bàsic. I, quan el forat d'instal·lació està connectat amb el terra, pot estalviar alguns problemes innecessaris després de la instal·lació.

Com utilitzar els forats de PCB per reduir l'EMI?

Com el seu nom indica, els forats de muntatge de la PCB ajuden a assegurar la PCB a la caixa. Però aquest és el seu propòsit físic mecànic i, a més de la seva funció electromagnètica, els forats de muntatge de PCB també es poden utilitzar per reduir la interferència electromagnètica (EMI). Els PCB sensibles a EMI es col·loquen normalment en tancaments metàl·lics. Per reduir eficaçment l'EMI, els forats de muntatge de PCB xapats s'han de connectar a terra. Després d'aquest blindatge de terra, qualsevol interferència electromagnètica es dirigirà des de la caixa metàl·lica a terra.

Una pregunta habitual que fa el dissenyador novell mitjà és a quina terra el connecteu exactament? En els equips electrònics comuns, hi ha senyals, bases de caixa i terres. Com a regla general, no podeu connectar el forat de muntatge a la terra del senyal. La terra del senyal és la base de referència per als components electrònics en el disseny del vostre circuit, i no és bo introduir-hi interferències electromagnètiques.

El que us connecteu és a la terra del xassís de la caixa. Aquest és el punt de trobada de totes les connexions a terra del gabinet. La terra del xassís s'ha de connectar en un punt, preferiblement mitjançant una connexió en estrella. Això evita llaços de terra i connexions a terra múltiples. Múltiples connexions a terra poden provocar lleugeres diferències de tensió i fer que el corrent flueixi entre les masses del xassís. A continuació, la terra del xassís es connecta a terra per mesura de seguretat.

Per què és important tenir una connexió a terra adequada?

Si la base de la carcassa de la placa PCB és una carcassa metàl·lica, aleshores tota la carcassa metàl·lica és la terra, el cable de terra de la font d'alimentació de 220 V està connectat a terra, totes les interfícies s'han de connectar a terra i els cargols estan connectats a terra. també connectat a la terra. D'aquesta manera, la interferència introduïda en la prova d'EMC es descarrega directament des de terra a terra, per tal de garantir que no interfereixi amb el sistema intern. A més, els dispositius de protecció EMC han d'estar disponibles per a cada interfície i han d'estar a prop de la interfície.

Si es tracta d'un estoig de plàstic, el millor és portar-hi una placa metàl·lica incrustada. Si no hi ha manera d'aconseguir-ho, haureu de pensar més en el disseny del cablejat. Les línies de senyal sensible (rellotge, reinici, oscil·lador de cristall, etc.) s'han de processar amb protecció i s'han d'afegir xarxes de filtres (xips, oscil·ladors de cristall, fonts d'alimentació).

Connectar forats de muntatge xapats a terra del xassís és una pràctica recomanada, però no l'única pràctica que cal seguir. Per garantir que el vostre equip estigui protegit, la terra del xassís s'ha de connectar a una terra adequada. Per exemple, si construïu una màquina de pagament d'aparcament automatitzada que no està correctament connectada a terra, és possible que hi hagi clients que es queixin d'estar "electricitat" mentre pagueu. Això pot passar quan un client toca una part metàl·lica no aïllada del tancament.

També és possible rebre una descàrrega elèctrica menor quan el xassís de la font d'alimentació de l'ordinador no està correctament connectat a terra. També pot passar quan es desconnecta el cable de terra que connecta la presa elèctrica a la terra de l'edifici. Això pot provocar un terreny flotant a la màquina corresponent.

Els principis del blindatge EMI es basen en una connexió a terra adequada. Tenir una connexió a terra flotant no només exposa els vostres clients a una descàrrega elèctrica menor, sinó que pot posar en perill els vostres usuaris si el vostre equip es produeix curt. La connexió a terra adequada és important per a la seguretat i el blindatge EMI, tal com es mostra al diagrama següent.

Consells bàsics per dissenyar forats de muntatge de PCB

Els forats de muntatge de PCB s'utilitzen sovint en el disseny. Hi ha uns quants principis bàsics senzills quan es treballa amb instal·lacions de forats de muntatge. Primer, presteu atenció a les coordenades dels forats de muntatge. Un error aquí farà que la vostra PCB no s'instal·li correctament a la seva carcassa. Assegureu-vos també que els forats de muntatge tinguin la mida adequada per als cargols que trieu.

En general, no col·loqueu els forats de muntatge massa lluny a la vora de la PCB. Massa poc material dielèctric a les vores pot causar esquerdes a la PCB durant la instal·lació o l'eliminació. També hauríeu de deixar prou espai lliure entre els forats de muntatge i altres peces.

Un gran programari de disseny de circuits, com Altium Designer, el programari sèrie d'Altium, pot col·locar amb precisió els forats de muntatge i definir les regles per a l'espai segur associat.