如何在PCB设计中最大化EMC的合规性

什么是EMC合规性

作为PCB设计师，您一定会遇到EMC一词。这意味着电磁兼容性，这在PCB设计中是一个重要的词。EMC表示您的PCB在受到电磁干扰时的稳定性。EMC还指出，PCB本身不应成为干扰源。

除非您制作了一个业余爱好套件，否则您将需要PCB兼容EMC。想象一下，当您打个电话时，洗衣机的行为异常，或者微波炉使IoT设备发狂。像那些卡通噩梦中的一个一样，只是它的出乎意料的设计忽略使它成为现实。

好的，也许是智能家居因受到干扰而变得有点夸张，但事实是PCB上的某些元件因产生电磁噪声而臭名昭著。同样不正确的是，如果您不遵守最佳做法，您的PCB可能会吸收电噪声。

至关重要的是，在批量生产之前，您的PCB必须通过公认实验室的EMC兼容性测试。在大多数国家/地区为消费，医疗，汽车，航空，军事和其他关键行业进行设计时，这是必需的。为了确保其成功，需要在电路板投入生产之前进行EMC符合性设计。

PCB设计中EMC不合规的主要原因

当涉及到EMC合规性时，假定仅关注高速PCB设计是一个错误。几年前，我曾设计过一种工业空气干燥机，在产品进入欧洲市场之前需要对其进行EMC测试。

那是一个简单的低速控制器，令我震惊的是最初的测试失败了。事实证明，外部开关电源一直在给电路引入噪声，而我忽略了对输入的直流电源进行滤波。我全数信任第三方供应商所付出的价格？昂贵的重新设计，测试费用和生产延迟。

但是，开关电源不仅是EMC合规性问题的原因。时钟信号，尤其是高速时钟信号因辐射电磁场而臭名昭著。同样适用于高速传输变化数据的数字信号。

 

如果您使用的是模拟信号，请准备好处理信号完整性问题，因为它们很容易受到干扰源的影响。与数字信号不同，在处理模拟信号值时几乎没有误差。

PCB设计技巧，可最大限度地提高EMC兼容性

您将需要在PCB设计中认真遵守EMC法规。这不仅关乎通过测试，而且关乎确保产品本身的安全性和可靠性。因此，这里有一些技巧可以增加您遵守EMC的机会。

1.保持高速信号走线短

在PCB上传输高速信号是EMC灾难的良方，尤其是在数百Mhz甚至更高的范围内时。保持简短，可以防止PCB变成电磁噪声源。

 

2.分开的高速信号和I / O

高速信号和I / O连接是不好的邻居。您需要将它们分开，以防止电气噪声相互耦合。另外，请注意在I / O连接器或组件下方布线高速走线。

3.注意电流返回路径

仅仅因为电路在原理图上看起来正确，并不意味着它会在PCB上准确地表现出来。在实际设计中，电流路径至关重要。您需要对敏感信号的返回路径有所了解，并确保它不会干扰相邻组件。

4.确保电源已过滤

嘈杂的电源会干扰PCB的整个操作。无论使用外部开关电源还是板载稳压器，都需要安装滤波器。

5.使用地平面来包含高速信号

接地层是防止电磁噪声进入PCB或PCB的重要缓冲。您可以将高速时钟信号用接地层环绕，也可以将它们夹在多层设计中。