电路板的EMC设计指南.doc

-05--05-16规范化模板,-09--07-16调整部分内容目录前言 5目的 7范围 7引用/参考标准或资料 7名词解释 7指南简介 7指南内容 7第一部分 层的设置 弱信号单板的合理层数 电源层、地层、信号层的相对位置 强信号单板的合理层数 13第二部分 布线 布线基本规则 串扰 优选布线层 阻抗控制 跨分割区及开槽的处理 26第三部分 地回路设计 地的分割与汇接 接地的含义 接地的目的 基本的接地方式 地线回路导致的电磁干扰 接地和信号回路(涡流除外) 浮地 关于接地方式的一般选取原则 单板接地方式 34第四部分 典型电路的PCB设计 概述 功率主电路的PCBEMC布局原则 PFC电路的布局 单端正激电路 单端反激电路 非隔离电路(正激) 双正激电路 全桥电路 半桥逆变电路 53第五部分 电源EMI滤波器的PCB设计 概述 EMI滤波器的基本结构 布局考虑 布线考虑 58第六部分 传输线 概述: 传输线模型 传输线的种类 带状线(Stripline) 嵌入式微带线 传输线的反射 微带线与带状线的比较 64前言近几年,EMC问题在我们的产品开发过程中越来越突出,为了保证产品高可靠性、较短的开发周期、有竞争力的价格,我们必需在产品开发前期就把EMC问题解决好。而通过解决单板上的EMC问题更是解决整个产品EMC问题的最好途径。电磁兼容性(EMC-patibility),根据国家军用标准GJB72-85《电磁干扰和电磁兼容性名词术语》,定义为:“设备(分系统、系统)在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。即:该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其他设备的电磁发射导致或遭受不允许的降级;它也不会使同一电磁环境中其他设备(分系统、系统),因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级。”在一个电子系统中,印制板作为硬件系统的核心部件之一,印制板设计的好坏将直接影响到整个系统的稳定性,因此,在设计之初就充分考虑到电磁兼容的问题,考虑到信号的完整性等,无疑将提高系统的稳定性,缩短开发周期,提前将稳定的系统推向市场。在任何设计中,经验永远占有一席之地,在处理EMC问题上,经验与技术诀窍仍然如此,从电路设计开始就参考抑制EMI的技术人员汇总的经验与技术诀窍,将之成功地运用于系统设计中,将产生事半功倍的效果。然而,随着系统越来越复杂化,系统频率越来越高,已有的一些经验不一定适合现在和将来的要求,但从设计初期就开始考虑EMC问题、考虑信号完整性,进行可生产、可测试、可维护性设计,始终是设计时应该考虑的问题。对于新出现的问题,目前一般采用模拟分析的方法,但是由于该方法对设计人员经验等要求相对较高,而且一些问题诸如过孔与焊接模型的建立等还存在一些问题,比较完整的系统数学模型建立也是一个长期和复杂的工程,导致仿真程序的结果也并不尽如人意。而且系统将来运行环境的模型化也有一定的困难,仿真程序也难以包含所有的情况。对我司产品而言,目前绝大部分设计还很难做到这一步。因此,经验的积累与传授仍将是一项长期的任务。纵观国内外业界精英的做法,无一不是在产品的预研、开发阶段投入大量精力,在设计阶段开展EMC工作,避免可能出现的电磁兼容问题。我司在EMC等产品专项工程方面也开展了一系列的研究并取得一定的成绩,EMC研究室、CAD室、以及相关产品线均做出一些探索性的工作。作为EMI的源头,器件选型、原理设计、PCB设计已逐渐引起重视,硬件开发人员对PCB的EMC设计提出了要求。为了对PCB的EMC设计成果加以总结、推广,同时对一些未知的领域进行积极的探索,在