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        作為pcb工程師,如何提高電路穩定性?

        在同一塊電路板上使用交流和直流組件可能會導致EMI問題,但是,這些問題可以通過隔離交流和直流系統來解決。有幾種直接的解決方案可以幫助管理交流和直流電路之間的干擾;屏蔽組件,分離系統,專用電源,良好的接地,而不是橋接隔離。繼續閱讀以了解更多信息!

        在高中時,我的物理老師總是習慣于談論愛迪生和特斯拉之間的“電流之戰”。當時我從未真正關心為什么愛迪生更喜歡直流電源進行配電和使用,而特斯拉則喜歡交流電源。當我開始看到“電流之戰”在印刷電路板PCB上的交流和直流系統之間直接發揮作用時,情況發生了變化。如今許多PCB都使用交流和直流電路,并且在它們遇到的地方,通常會出現電磁干擾(EMI)等問題。幸運的是,就像“電流之戰”最終讓位于和平一樣,現代印刷電路板上的交流和直流信號完整性可以和諧共存。關鍵是隔離。

        隔離電磁干擾

        有幾種簡單的解決方案可以幫助管理AC和DC之間的干擾電路,主要;屏蔽組件,分離系統,專用電源,良好接地,而不是橋接隔離。

        屏蔽:如您所知,PCB布局中有許多組件可以輻射EMI。這包括電源,IC時鐘振蕩器,所有這些都會干擾AC組件。限制EMI“嘈雜”直流分量或保護易受影響的交流元件的一種方法就是屏蔽它們。屏蔽將基本上保證通過外殼中的空氣輻射的EMI不會干擾屏蔽電路。因此,如果你有需要保護或約束的東西,做幾個世紀以來人類一直在做的事情,并把它放在金屬盒子里。如果您有多層板,也可以使用地平面層作為屏蔽。雖然有效,屏蔽會增加電路板的重量和成本,所以要小心減少EMI減少與其他問題。

        作為pcb工程師,如何提高電路穩定性?


        分離:如果愛迪生和特斯拉一起在一個房間,他們肯定會有一些話其他,如果不是更多的物理拒絕。幸運的是,他們大多是分開的,你的交流和直流組件應該跟隨他們的領先。在PCB上保持交流和直流系統(芯片和走線)彼此遠離將有助于確保系統之間不存在“串擾”。如果電路板上沒有足夠的空間來放置交流和直流系統之間的物理距離,則還可以在需要分離的組件之間切割地平面中的間隙。地平面中的間隙將迫使流過平面的任何電流繞過間隙,從戰略上講,這可以幫助您在敏感系統周圍重新布線電流??傊?,不要越過電線!在簡單的電路中獲得良好的分離很容易,但在更復雜的電路中則相當困難。盡力將AC和DC分開,但要知道可能難以達到最佳解決方案。

        電源:在每個AC/DC PCB中都應該有單獨的電源軌用于交流和直流鐵氧體磁珠和元件。直流組件可以從電源中吸取尖峰,從而產生瞬態電壓。雖然您的交流組件可能(或可能不)能夠在此瞬態電壓下運行,但它們肯定不會以最高容量運行。如果電壓瞬變過大,可能會在交流分量中產生誤差,或者使電路完全無法工作。使用單獨的電源可能不方便,但它比使芯片不起作用更好。

        接地如您所知,AC/DC電路的接地是一個復雜的問題,對于本文來說完全鉆研過于復雜。但是,我可以給你這個建議;檢查接地網或平面中的電流返回路徑。請記住,雖然直流電流將遵循阻抗最小阻抗的路徑,但交流返回電流將遵循阻抗最小的路徑。對于交流回路電流,最小無功阻抗的路徑始終低于走線。返回路徑很重要,因為它們很容易被遺忘。檢查地平面并找出當前的返回路徑。之前的“分離”建議也適用于此,即使電線不可見,也不要越過電線!

        (不)橋接:如果你已經全部遵循了(優秀的)我必須提供的建議,你應該有兩個相當孤立的交流和直流系統?,F在,如果你的任何一架飛機都有間隙,并且正在考慮將它們連接起來,請不要。整篇文章是關于交流/直流隔離的,這會打敗我們教給你的東西!

        作為pcb工程師,如何提高電路穩定性?


        你的PCB設計軟件可以幫助你設計你的電路板具有單獨的AC和DC信號。

        軟件如何幫助您將AC與DC分離

        這些規則拇指可能是一個很好的建議,但如果沒有實施計劃,它們就無法使用。這是您的PCB板設計軟件發揮作用的地方??梢酝ㄟ^對PCB設計進行顏色編碼來實現隔離。您可以通過為交流和直流系統分配不同的顏色來跟蹤它們,以確保它們在物理和電氣方面彼此分離。查看Altium的CircuitStudio?的文檔,了解如何執行此操作的說明。對于更高級的用戶,AltiumDesigner?中也提供了顏色編碼。

        每當你回想起過去的美好時光,當天才發明家在爭奪電氣優勢的斗爭中前進時,請記住PCB上的AC/DC信號完整性也在做同樣的事情。雖然,不是一方贏得這場戰爭,而是讓我們在PCB上起訴和平。

        需要幫助解決這些問題或進一步澄清?請談談Altium的支持。

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