Використовуйте отвори для друкованої плати, щоб зменшити EM

Монтажні отвори в друкованій платі є важливим елементом електронного дизайну. Кожен дизайнер друкованої плати повинен зрозуміти призначення отворів для кріплення друкованої плати та базову конструкцію. А коли інсталяційний отвір з’єднаний із землею, це може уникнути непотрібних проблем після встановлення.

Як використовувати отвори для друкованої плати для зменшення електромагнітних перешкод?

Як випливає з назви, отвори для кріплення друкованої плати допомагають закріпити друковану плату на корпусі. Але це його фізико-механічне призначення, і на додаток до електромагнітної функції монтажні отвори друкованої плати також можна використовувати для зменшення електромагнітних перешкод (EMI). Чутливі до електромагнітних перешкод друковані плати зазвичай розміщують у металевих корпусах. Щоб ефективно зменшити електромагнітні перешкоди, монтажні отвори для друкованих плат мають бути заземлені. Після такого екрану заземлення будь-які електромагнітні перешкоди будуть спрямовані від металевого корпусу до землі.

Звичайний дизайнер-початківець часто запитує, до якого заземлення його підключити? У загальному електронному обладнанні розрізняють сигнали, корпусні бази та заземлення. Як правило, ви не можете підключити монтажний отвір до сигнального заземлення. Сигнальне заземлення є опорним заземленням для електронних компонентів у вашій схемі, і вводити в нього електромагнітні перешкоди не варто.

Ви підключаєтеся до заземлення шасі корпусу. Це місце зустрічі для всіх з’єднань заземлення шафи. Заземлення шасі має бути з’єднане в одній точці, бажано за допомогою зірки. Це дозволяє уникнути контурів заземлення та множинних з’єднань із заземленням. Кілька з’єднань із заземленням можуть спричинити незначну різницю напруги та протікання струму між заземленнями шасі. Після цього заземлення шасі з’єднується з землею з міркувань безпеки.

Чому важливо мати належне заземлення?

Якщо основа оболонки друкованої плати є металевою оболонкою, то вся металева оболонка є заземленням, дріт заземлення джерела живлення 220 В підключено до землі, усі інтерфейси потрібно підключити до землі, а гвинти також підключений до землі. Таким чином, перешкоди, введені в тесті на електромагнітну сумісність, безпосередньо розряджаються із землі на землю, щоб гарантувати, що вони не заважають внутрішній системі. Крім того, пристрої захисту від електромагнітної сумісності повинні бути доступні для кожного інтерфейсу та повинні бути розташовані поблизу інтерфейсу.

Якщо це пластиковий корпус, то краще, щоб в нього була вбудована металева пластина. Якщо ніяк не досягти цього, то потрібно детальніше подумати про розводку проводки. Лінії чутливого сигналу (годинник, скидання, кварцевий генератор тощо) потрібно обробляти із захистом, а мережі фільтрів (мікросхеми, кварцові генератори, джерела живлення) потрібно додати.

З’єднання пластинчастих монтажних отворів із землею шасі є найкращою практикою, але не єдиною найкращою практикою, якої слід дотримуватися. Щоб забезпечити захист вашого обладнання, заземлення корпусу має бути під’єднано до належного заземлення. Наприклад, якщо ви побудуєте автоматизовану платіжну машину для паркування, яка не заземлена належним чином, ваші клієнти можуть скаржитися на те, що вони «електризуються» під час оплати. Це може статися, коли клієнт торкається неізольованої металевої частини корпусу.

Також можливе незначне ураження електричним струмом, якщо блок живлення комп’ютера не заземлено належним чином. Це також може статися, коли кабель заземлення, який з’єднує електричну розетку з землею будівлі, від’єднано. Це може призвести до зависання землі на відповідній машині.

Принципи екранування електромагнітних перешкод покладаються на належне заземлення. Плаваюче заземлення не тільки наражає ваших клієнтів на незначне ураження електричним струмом, це може поставити під загрозу ваших користувачів, якщо ваше обладнання замкнеться. Належне заземлення є важливим для безпеки та захисту від електромагнітних перешкод, як показано на схемі нижче.

Основні поради щодо проектування монтажних отворів для друкованої плати

У дизайні часто використовуються отвори для кріплення друкованої плати. Є кілька простих основних принципів роботи з монтажними отворами. По-перше, зверніть увагу на координати кріпильних отворів. Помилка тут безпосередньо спричинить неправильне встановлення вашої друкованої плати в корпус. Також переконайтеся, що монтажні отвори підходять для вибраних вами гвинтів.

Як правило, не розміщуйте монтажні отвори надто далеко від краю друкованої плати. Занадто мало діелектричного матеріалу на краях може спричинити тріщини на друкованій платі під час встановлення або демонтажу. Ви також повинні залишити достатній зазор між монтажними отворами та іншими частинами.

Чудове програмне забезпечення для проектування схем, таке як Altium Designer, послідовне програмне забезпечення Altium, може точно розташувати монтажні отвори та визначити правила відповідного безпечного інтервалу.