Използвайте отвори за PCB, за да намалите EM

Монтажните отвори в PCB са важен елемент в електронния дизайн. Всеки дизайнер на печатни платки ще разбере предназначението на отворите за монтаж на печатни платки и основния дизайн. И когато монтажният отвор е свързан със земята, това може да спести някои ненужни проблеми след инсталирането.

Как да използвате дупки за PCB за намаляване на EMI?

Както подсказва името, отворите за монтаж на печатна платка помагат за закрепването на печатната платка към кутията. Но това е неговото физико-механично предназначение и в допълнение към електромагнитната му функция, отворите за монтаж на печатни платки могат да се използват и за намаляване на електромагнитните смущения (EMI). Чувствителните към EMI печатни платки обикновено се поставят в метални кутии. За да се намалят ефективно електромагнитните помехи, отворите за монтаж на печатни платки трябва да бъдат свързани към земята. След такъв заземяващ щит всички електромагнитни смущения ще бъдат насочени от металния корпус към земята.

Често срещан въпрос, който обикновеният начинаещ дизайнер задава, е към коя земя го свързвате точно? В общото електронно оборудване има сигнали, основи и основания. Като основно правило не можете да свържете монтажния отвор към сигнална маса. Сигналната земя е еталонната земя за електронните компоненти във вашата схема и не е добре да въвеждате електромагнитни смущения в нея.

Това, към което се свързвате, е масата на корпуса. Това е сборната точка за всички заземяващи връзки на шкафа. Заземяването на шасито трябва да бъде свързано в една точка, за предпочитане чрез връзка звезда. Това избягва заземяване и множество заземяващи връзки. Множеството заземяващи връзки могат да причинят леки разлики в напрежението и да предизвикат протичане на ток между заземяващите шасита. След това заземяването на шасито е свързано към земята за мярка за безопасност.

Защо е важно да имате правилно заземяване?

Ако основата на корпуса на печатната платка е метална обвивка, тогава цялата метална обвивка е земята, заземителният проводник на 220V захранване е свързан към земята, всички интерфейси трябва да бъдат свързани към земята и винтовете са също свързан със земята. По този начин смущението, въведено в теста за електромагнитна съвместимост, се разрежда директно от земята към земята, така че да се гарантира, че не пречи на вътрешната система. В допълнение, устройствата за защита от ЕМС трябва да са налични за всеки интерфейс и трябва да са близо до интерфейса.

Ако е пластмасов корпус, най-добре е в него да има вградена метална пластина. Ако няма начин да го постигнете, тогава трябва да помислите повече за оформлението на окабеляването. Линиите за чувствителен сигнал (часовник, нулиране, кристален осцилатор и т.н.) трябва да бъдат обработени със защита и трябва да се добавят филтърни мрежи (чипове, кристални осцилатори, захранващи устройства).

Свързването на монтажни отвори с пластини към земята на шасито е най-добра практика, но не и единствената най-добра практика, която трябва да следвате. За да сте сигурни, че вашето оборудване е защитено, заземяването на шасито ви трябва да бъде свързано към подходящо заземяване. Например, ако създадете автоматизирана машина за плащане на паркинг, която не е правилно заземена, може да имате клиенти, които да се оплакват, че са „електризирани“, докато плащат. Това може да се случи, когато клиент докосне неизолирана метална част от корпуса.

Също така е възможно да получите лек електрически удар, когато шасито на компютърното захранване не е правилно заземено. Това може да се случи и когато заземителният кабел, който свързва електрическия контакт със земята на сградата, е изключен. Това може да доведе до плаваща земя на съответната машина.

Принципите на EMI екранирането разчитат на правилно заземяване. Наличието на плаваща заземителна връзка не само излага вашите клиенти на лек токов удар, но може да застраши вашите потребители, ако оборудването ви даде късо. Правилното заземяване е важно за безопасността и EMI екранирането, както е показано на диаграмата по-долу.

Основни съвети за проектиране на отвори за монтаж на печатни платки

Отворите за монтаж на печатни платки често се използват в дизайна. Има няколко прости основни принципа при работа с инсталации с монтажни отвори. Първо, обърнете внимание на координатите на монтажните отвори. Грешка тук директно ще доведе до това вашата печатна платка да не бъде инсталирана правилно в корпуса си. Също така се уверете, че монтажните отвори са с правилния размер за избраните от вас винтове.

Обикновено не поставяйте монтажните отвори твърде далеч от ръба на печатната платка. Твърде малкото диелектричен материал по краищата може да причини пукнатини на печатната платка по време на монтаж или демонтаж. Трябва също така да оставите достатъчно разстояние между монтажните отвори и другите части.

Страхотен софтуер за проектиране на вериги, като Altium Designer, серийният софтуер на Altium, може точно да постави монтажни отвори и да определи правилата за свързаното безопасно разстояние.