找回密码
 注册
关于网站域名变更的通知
查看: 1883|回复: 10
打印 上一主题 下一主题

[技术讨论] 3月19日【电巢直播间】《PCB布局层叠和布线EMC设计》——答疑

[复制链接]

该用户从未签到

跳转到指定楼层
1#
发表于 2020-3-24 11:31 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

EDA365欢迎您登录!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
本帖最后由 EDADZE365 于 2020-3-24 14:07 编辑 $ w. O/ p/ R% p4 Q6 s. P3 X

8 c4 X3 D) V, A9 n
! J2 y) V" H+ I& E! l3 u& [
余平放老师
EDA365电磁兼容安规论坛特邀版主
' O, o  ?$ X  `7 W原华为EMC首席专家
% i7 M& H0 _! W: r& Z  M" `: D

0 ~3 ?3 r7 Q9 `/ h3 V
原华为EMC首席专家,具有20余年产品研发经验。在EMC测试、EMC设计与整改、高频EMI技术研究和EMC仿真技术上有着丰富的经验。曾主导华为网络产品高频EMI技术研究,支撑下一代网络产品从5G-56G速率演进和市场准入;参与过GB19286/YD1082/GR1089 lssue6等多个国内国际EMC标准的制定或修订工作。申请国家专利10项;国内外发表论文4篇。在职期间,获得华为个人金牌奖、个人总裁奖。

3 Y$ U/ I: N9 B) Z2 q! Z# ]9 R7 |
关于 3月19日余老师当天直播的问题,老师已经帮大家一一解答,现在整理如下,如果还有别的疑问,可以跟帖留言哈,关于余老师以及其他老师的课程回顾,可以下载电巢APP直接观看。
  G) o2 w; K9 H) ]$ z5 m
5 ?) \( k) Z1 a# a( I

3 E. f* }: A  c( g
(扫码即可下载电巢APP)* f/ u# w' x0 u' g

# v4 p% m% y* X

+ h3 O. ]0 ]- D: E) P: n
问题一: Wifi陶瓷天线一般放板子长边中间位置,靠两边地的辐射,为什么老师说是放四角呢?
具体问题具体分析。没有图,没有应用场景和尺寸结构等限制条件,就不好做进一步分析。一般来说,地是用于反射天线信号的。

1 j* c3 M- i9 n- D+ g
7 Q% d8 Q8 _0 h3 A' F( u# M7 U) v
问题二:单侧PA的辐射很小,各次谐波辐射都很小,但是PA经天线馈线到达天线,经天线的辐射发射谐波很大,原因可能是什么?
可能天线馈线质量有问题或者馈线与天线及PA的连接每做好,更换质量更好的馈线或重新安装下馈线再试试。

6 ~% A6 Q; B+ Y- ?

) V8 s; {; z& c6 W- @$ q
问题三:有一些接口电路,板内的数字地与接口的外壳地用一个电容和一个电阻连接,这种设计有什么好处,主要用在哪些方面?
这种连接方法对EMC非常不利,板内的数字地应该与外壳多点连接,连接点越多数字地上的地噪声越小,可以有效的减小共模辐射。
有些产品如电力产品、医疗产品出于安全问题或者漏电流考虑,要求功率地或数字地与金属外壳隔离,这时用电容+电子的连接方式,电容用于缓解二者不连接的负面影响,电阻用于防止浮地的静电累积。
# q) @* P4 u6 z  U: \! R1 c

" W" W( b; _& T/ A
问题四:一般接大地与数字地PCB板上要多远?
设备接地线应接到设备金属外壳上,不应直接连接PCB。

3 b* I  S6 h$ l) D& d
- i5 i' u9 L) r# O' e3 v
问题五:电源上电冲击电流如何解决?
有增加缓启电路的,如-48VDC端口增加缓启电流就可避免插拔大电流而打火;还有端口增加浪涌防护

6 n! Q( U0 P3 \$ C5 X
+ J# W, z1 z( l6 M" G
问题六:信号阻抗不连续可以通过什么方式检测出来?
通过TDR测试。
& _4 ^7 t  Y' K4 A& u% G: t

( h$ A' h( e% c1 J7 G6 z4 Q
问题七:对外有信号接口,也需要EMC的要求,如何对信号接口处理?要做隔离吗?
外部信号接口如何是非屏蔽线一般都需要进行滤波设计,线长超过10m要做滤波浪涌防护设计,是否隔离要看端口类型,如网口就一定是隔离的

+ [8 n( l% }5 e0 p( C' E8 x# K
4 y  Z* M. e& W3 t% k0 m) ~
问题八:启动冲击电流如何解决?
有增加缓启电路的,如-48VDC端口增加缓启电流就可避免出现启动时的大电流而打火
: }3 U5 b( U4 J: q' v" O0 A

! Z7 e) g: V1 \) n/ N1 s6 B
问题九:高速信号跨多个电源该如何解决?/高速信号跨两个电源如何处理?
尽量不要电源分割,如果一定要跨,就需要在分割的电源两边增加缝补电容提供信号回流。
- X7 P4 y- k8 T+ m
  s8 F1 ~2 e- Q( v
问题十:信号地和大地怎么接?
信号地一般是多点接设备金属机壳,然后机壳通过专门的接地线接大地。
- K: n& h7 b" `/ w* g+ E
- R! Y8 O' O! v: C% P
问题十一:模拟地和数字地用OR电阻更好吧,为何说磁珠更好?/模拟地和数字地跨分割用缝补电容还是磁珠好?
模拟地和数字地如何连接比较复杂,不是几句话可以讲清楚的,请上电巢APP 学习我的电子设备设计接地视频公开课

1 j$ a% y7 q, w' Q1 y. H  @

5 n* D1 n* y2 R$ w2 ~4 [/ Y+ T( k' W. b
问题十二:除了布板布线EMC,整机EMC还要考虑哪些因素?
结构屏蔽设计、电缆屏蔽设计、整机接地设计等

- s$ C4 q! L* d* y- P

! p* D) E+ ^+ U9 R
问题十三:电源环路对EMC影响大吗?
也有大的影响,环路会产生近场辐射耦合到其它电路
8 S) h9 _+ F0 u9 v4 U! d& O
1 x0 v- Z: p9 G, W* i; F
问题十四:电源也不考虑单点接地吗?
这问题描述不是很清楚,不是很好回答。是什么样的电源?一次电源模块,二次电源模块
" l% E+ b5 b" T$ _" f: U
# _& f0 f6 s8 {! `9 ?: w+ a
问题十五:多层板在电源层走信号线有什么影响吗?
靠近电源层走线容易造成跨分割,电源噪声也会耦合到信号线上

8 {9 \" A- C% d8 [( c  \% F# b
$ p! U) k0 u. S* H
问题十六:Bob smith电路不要那个接大地的电容行不行?
去掉这个电容,FE电缆里有两对差分线就会悬空,悬空的线容易耦合板内噪声引起造成FE电缆辐射增加
! O9 m" I! S: U) q* }
# S9 S0 A4 a( w0 y5 {# S" V
问题十七:单点接地和多点接地要如何选择?
现在电子产品的速率都很高,EMC测试标准也是测试到很高频率,如至少1GHz,单点接地会影响高频辐射的抑制,所以无论是对电路板还是外接电缆尽量避免用单点接地。

1 \# h6 x) W# N
/ d/ `3 j- [4 a4 Y$ X6 ]9 @
问题十八:整机EMC的问题需要注意单板设计吗?
整机EMC问题先从结构、电缆找原因并采取整改措施,如果结构电缆的整改措施代价太高或无法落地,就要从单板EMC上采取措施。

& Z% b# A4 b+ y' H! H( Y/ C7 i7 u  F# `7 y3 o: L/ f7 y
问题十九:PLC电力猫的PCB有没有优化方案?
需要具体的PCB图才能给出改进方案
2 g0 Y. U) h5 Y  v: a  z0 |

5 s% E( b' g; s+ f
问题二十:ADC模拟地和数字地分开吗?
答复见问题11

1 M( F+ d9 `9 O! B3 P1 ~* u0 u

! m/ b8 F9 V0 N0 `" V* _" W4 _1 V, F
问题二十一:DC电感下面,铜皮都要掏空吗?
DC共模电感下面不应铺
: v- R3 v5 [1 u

4 H( F; @/ F* \% b
问题二十二:金属外壳螺丝孔的ESD该怎么处理?
螺钉孔周围需要导电,保证螺钉与外壳可靠搭接
+ T/ c4 F4 U/ z9 t$ ]6 W

" Q3 K: N1 g# w; l( [. E
问题二十三:对于塑料外壳的静音怎么处理比较好?
问题描述不清楚,不好回答

& A5 o0 A& t# K
* b- m% p) |/ [  t- r7 v$ K/ ~
问题二十四:差模共模辐射分不清?(怎么区分)
环路引起的辐射一般是差模辐射;信号参考回流面上噪声电压引起的辐射以及电缆辐射都是共模辐射。

" x+ @7 S1 O% S" E. T# Q( s
. E/ ?; R( b& l3 K' s4 P
问题二十五:RF天线尽量放板子四角,但WIFI陶瓷天线是要放板子长边的中间位置效率是最好!这个怎么解释?因为陶瓷天线需要两边地的辐射?
见问题1的答复。
, K' \3 S' O/ j( q

9 \8 ?! s, I: L" c/ X
问题二十六:12层板是5个芯板叠压再加上两层铜皮制成的吗?
这个属于工艺问题,与EMC关系不大

: [9 y( _4 u8 [. {/ `; `' w

1 h5 a3 x! d/ [! Q# K
问题二十七:网口接口地和系统地分割,系统地和接口地之间有的会并联一个1NF,有的并电阻,这个是处于什么考虑来选择的?
系统地是什么地?需要更准确的描述

: c2 h$ N; W0 v. O2 P$ D% w7 Z
5 H; I2 Z7 _; y& k& E$ _' f+ \9 C
问题二十八:4层板跨分割大多数是底层在电源平面跨分割,如何处理?
低速或电平信号布底层,跨分割问题也不大,当然增加缝补电容更好。

6 F$ `2 c7 N8 c- S9 G, L
3 \; ?$ c+ }* i$ ?& g
问题二十九:有哪些EMC方面的书籍推荐?
1)Electromagnetic Compatibility Engineering, Henry W. Ott
2)EMC Design Techniques,  Keith ARMstrong

! h8 F' H  c# B0 w4 J3 B7 C2 l

! d2 d  w: f5 K/ t5 b5 |
问题三十:跨接电容能不能图示画一下,还是有点不知道如何接?

0 E& w' j$ y, L- x: m6 i: K: j8 T" T

" M3 |3 c" `% T+ s) {( j( `
8 B) X, G: @; q. J1 l4 a
问题三十一:数字信号一般怎么隔离?
变压器、光耦等

) y$ b* Y0 X2 z7 U# h3 U& G0 ?% V( n( R
问题三十二:谈谈单板 EMC和整机EMC?
1)对于非屏蔽机壳产品,板级EMI性能直接决定了整个产品的EMI性能;
2)对于屏蔽机壳产品,如果板级EMC控制好就可以用较少的结构及电缆屏蔽成本满足EMC要求
  E, y" e% y9 c) A( U+ i9 F0 J, y  {- ^

0 T/ U& P0 }0 P0 x9 o
问题三十三:EMC的仿真软件是什么呢?
我直播课里仿真用的软件是CST软件
. \. G( U+ N1 J) ^  {

2 y* `% Z) R2 o" K8 U( a$ n
问题三十四:有静磁分布仿真软件推荐吗?
Comsol,HFSS都可以

. K% C( R9 G9 T# l7 ?+ h

4 x3 @- ?# r% S
问题三十五:缝补电容离信号线多远有要求吗?
对于信号线跨分割,建议缝补电容离跨分割处距离不超过250mil
: i- c9 {( e% J/ Y2 ~- g: K4 Y

# m0 W; ]- C8 i7 T1 T, ^1 m
问题三十六:信号线跨分割,对传导测试有影响吗?
如果电源接口布局、布线不合理则信号跨分割对电源口传导发射也有影响; 信号跨分割会引起接地平面共模噪声增加,对信号线传导发射有影响
9 o; v" c, L, L$ j& w
8 r( E& d' J$ Z
问题三十七:EFT电容,需要考虑耐压吗?
需要考虑,但也无效用高压电容
! i. f# \( p- H! G( x* F) R0 N7 Z

. M4 g: r8 K% ?  K
问题三十八:缝补电容是并联吗?缝补电容具体电路板怎么放置?
信号以电源平面做参考时会出现跨电源分割情况,这时用缝补电容提供回流,缝补电容跨接在分割槽并连接两边的电源;还有以不同性质的参考面间换参考,缝补电容需要跨接在电源参考平面和地参考平面之间
: W" t! f7 O2 L; z- M! @
6 V5 E+ L% z' E2 D' X# R
问题三十九:功率电感的空间传导噪声怎么优化?
功率电感主要应是辐射噪声吧?可以用带屏蔽的功率电感
' e- l+ M, M  o- r/ }6 P+ i! I
+ O( v7 }6 N9 L% i
问题四十:Mipi信号可以串磁珠吗?
要看具体速率多少?串磁珠后需要测试信号完整性

4 i$ d6 q$ J5 S
9 C+ S7 |" A+ J+ \# a3 j& B
问题四十一:Mipi超标有什么好办法处理?
信号线串磁珠、增加屏蔽等措施

- z7 q3 {$ _, H, _$ B
8 G* ~9 z) a/ _+ l1 V; n
问题四十二:不同平面换参考,打地孔没有用/无效?
不同性质的参考面间换参考,只能增加缝补电容,增加1个或2个EMI抑制效果都不理想,所以要尽量避免不同性质的参考面间换参考

  f, ]6 q" O# x% E' J% _% w' U$ k& e0 |; p; c: T0 [- i
问题四十三:四层板U*2.0走线该怎么走线比较好,如果主U*到HUB再到U*座成环形有什么影响?
需要提供更详细的信息如PCB图才能回答
: O5 A# J. j  n2 J. I2 |6 e8 a
- m9 b. b, q/ Z
问题四十四:跨分割对抗阻和EMI,哪个影响更大?
都很大。

, B( k  N( Y6 p$ t) K
) [" _( Z, z6 S# Z) y, p
如有疑问可跟帖回复
* P- H2 q  T, ^; g5 z4 v! d

该用户从未签到

2#
发表于 2020-3-25 09:50 | 只看该作者
很精彩                           
  • TA的每日心情
    奋斗
    2020-9-17 15:02
  • 签到天数: 5 天

    [LV.2]偶尔看看I

    3#
    发表于 2020-3-28 10:11 | 只看该作者
    谢谢分享,受益匪浅。

    “来自电巢APP”

    该用户从未签到

    4#
    发表于 2020-3-28 23:02 | 只看该作者
    谢谢分享

    “来自电巢APP”

  • TA的每日心情
    开心
    2019-11-19 16:54
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    5#
    发表于 2020-4-15 21:32 | 只看该作者
  • TA的每日心情
    开心
    2024-4-15 15:06
  • 签到天数: 34 天

    [LV.5]常住居民I

    6#
    发表于 2020-4-19 16:58 | 只看该作者
    谢谢楼主分析资料
  • TA的每日心情

    2022-11-10 15:38
  • 签到天数: 12 天

    [LV.3]偶尔看看II

    7#
    发表于 2020-5-11 08:02 | 只看该作者
    多谢分享

    “来自电巢APP”

    该用户从未签到

    8#
    发表于 2020-5-15 11:54 | 只看该作者
    谢谢分享

    “来自电巢APP”

  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-8-10 15:36
  • 签到天数: 36 天

    [LV.5]常住居民I

    10#
    发表于 2020-5-21 09:31 | 只看该作者
    接地问题咨询下,金属外壳,供电采用隔离电源模块供电(AC220->12VDC),220Vac防雷与外壳相连,隔离后端数字地与外壳之间怎么处理合适,电源模块上有个电容跨接数字地与外壳,两种方案:' h1 W8 [- a- }. @+ G
    1、后级板级的数字地全部通过电源模块的电容单点与外壳相连,也就是浮地;) F; d; J5 ~4 |$ R1 ?
    2、后级板级数字地与外壳多点相连; : K1 x9 H: D$ i/ I6 D9 ^: p; m
    哪种方案合适点,有什么优缺点) ^3 i* I& `) S) Y

    该用户从未签到

    11#
    发表于 2020-5-26 22:21 | 只看该作者
    应采用后级板级数字地与外壳多点相连方式,因为数字地上有阻抗,数字地上存在噪声压降,而外壳是理想的共模噪声参考地,数字地多点接外壳可以降低数字上的噪声,对EMI有极大的好处
    您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

    本版积分规则

    关闭

    推荐内容上一条 /1 下一条

    EDA365公众号

    关于我们|手机版|EDA365电子论坛网 ( 粤ICP备18020198号-1 )

    GMT+8, 2025-7-20 02:17 , Processed in 0.140625 second(s), 26 queries , Gzip On.

    深圳市墨知创新科技有限公司

    地址:深圳市南山区科技生态园2栋A座805 电话:19926409050

    快速回复 返回顶部 返回列表