Bruk PCB-hull for å redusere EM

Monteringshull i et PCB er et viktig element i elektronisk design. Hver PCB-designer vil gå for å forstå formålet med PCB-monteringshull og den grunnleggende designen. Og når installasjonshullet er koblet til bakken, kan det spare noen unødvendige problemer etter installasjonen.

Hvordan bruke PCB-hull for å redusere EMI?

Som navnet antyder, hjelper PCB-monteringshullene med å feste PCB til dekselet. Men det er dens fysiske mekaniske formål, og i tillegg til dens elektromagnetiske funksjon, kan PCB-monteringshull også brukes til å redusere elektromagnetisk interferens (EMI). EMI-sensitive PCB er vanligvis plassert i metallkapslinger. For effektivt å redusere EMI, må belagte PCB-monteringshull kobles til jord. Etter et slikt jordingsskjold vil eventuell elektromagnetisk interferens bli rettet fra metallhuset til bakken.

Et vanlig spørsmål en gjennomsnittlig nybegynner designer stiller, er hvilken jording du kobler den til nøyaktig? I vanlig elektronisk utstyr er det signaler, kassebaser og jording. Som en tommelfingerregel kan du ikke koble monteringshullet til signaljord. Signaljording er referansejorden for elektroniske komponenter i kretsdesignet ditt, og det er ikke en god ting å introdusere elektromagnetisk interferens i den.

Det du kobler til er jording av kabinettet. Dette er møtepunktet for alle jordforbindelser av skapet. Understellets jord skal kobles på ett punkt, helst via en stjernekobling. Dette unngår jordsløyfer og flere jordforbindelser. Flere jordforbindelser kan forårsake små spenningsforskjeller og føre til at det flyter strøm mellom chassisjordene. Chassisjorden kobles deretter til jord for et sikkerhetstiltak.

Hvorfor er det viktig å ha en skikkelig jordforbindelse?

Hvis skallbasen til PCB-kortet er et metallskall, er hele metallskallet jorden, jordledningen til 220V-strømforsyningen er koblet til jorden, alle grensesnitt må kobles til jorden, og skruene er også koblet til jorden. På denne måten blir interferensen som legges inn i EMC-testen ut direkte fra bakken til bakken, for å sikre at den ikke forstyrrer det interne systemet. I tillegg må EMC-beskyttelsesenheter være tilgjengelige for hvert grensesnitt og må være nær grensesnittet.

Hvis det er en plastkasse, er det best å ha en metallplate innebygd i den. Hvis det ikke er noen måte å oppnå det på, må du tenke mer på ledningsoppsettet. Linjer for følsomme signaler (klokke, tilbakestilling, krystalloscillator osv.) må behandles med beskyttelse, og filternettverk (brikker, krystalloscillatorer, strømforsyninger) må legges til.

Å koble belagte monteringshull til chassisjord er en beste praksis, men ikke den eneste beste praksisen å følge. For å sikre at utstyret ditt er beskyttet, må chassisjordingen være koblet til en skikkelig jording. Hvis du for eksempel bygger en automatisert parkeringsbetalingsautomat som ikke er skikkelig jordet, kan det hende at kunder klager over å bli "elektrisert" mens de betaler. Dette kan skje når en kunde berører en ikke-isolert metalldel av kabinettet.

Det er også mulig å få et mindre elektrisk støt når datamaskinens strømforsynings chassis ikke er ordentlig jordet. Det kan også skje når jordkabelen som kobler stikkontakten til byggets jord kobles fra. Dette kan føre til en flytende grunn på den respektive maskinen.

Prinsippene for EMI-skjerming er avhengig av en riktig jordforbindelse. Å ha en flytende jordforbindelse utsetter ikke bare kundene dine for et mindre elektrisk støt, det kan sette brukerne dine i fare hvis utstyret kortslutter. Riktig jording er viktig for sikkerhet og EMI-skjerming som vist i diagrammet nedenfor.

Grunnleggende tips for utforming av PCB-monteringshull

PCB-monteringshull brukes ofte i design. Det er noen enkle grunnprinsipper når du arbeider med monteringshullsinstallasjoner. Vær først oppmerksom på koordinatene til monteringshullene. En feil her vil direkte føre til at PCB-en ikke blir installert riktig i huset. Pass også på at monteringshullene har riktig størrelse for skruene du velger.

Plasser vanligvis ikke monteringshullene for langt på kanten av kretskortet. For lite dielektrisk materiale i kantene kan forårsake sprekker på PCB under installasjon eller fjerning. Du bør også la det være nok klaring mellom monteringshullene og andre deler.

Flott kretsdesignprogramvare, som Altium Designer, Altiums serieprogramvare, kan nøyaktig plassere monteringshull og definere reglene for tilhørende sikker avstand.