如何在PCB设计中最大限度地满足EMC要求

我不喜欢参加正式的商务活动，我经常对着装要求感到困惑。你很难知道如何衡量一个你以前没有参加过的活动的空间。有一次，在晚会上，我是唯一一个戴领带的人，而其他所有的客人都戴着他们最好的领结。我只记得希望地板把我吞下去，或者希望服务员在第一道菜下面为我放上领结。

当然，除了自己造成的尴尬，这并没有造成任何伤害。不幸的是，当你在PCB设计的EMC合规性上犯错误时，你会让自己陷入重新设计的痛苦之中。为自己省点麻烦，知道将来要注意什么——这些迹象可能不像穿着不正确的人那么容易发现。

什么是EMC合规

作为PCB设计师，你一定会遇到EMC这个术语。它意味着电磁兼容，这是PCB设计中的一个大词。EMC表示PCB暴露于电磁干扰时的稳定性。EMC还指出PCB本身不应成为干扰源。

除非你正在制作一个爱好套件，否则你需要你的PCB符合EMC标准。想象一下，当你在一旁打电话时，你有一台行为不规律的洗衣机，或者有一台让物联网设备疯狂运转的微波炉。就像那些卡通噩梦一样，只不过是一个意想不到的设计疏忽让它变成了现实。

好吧，也许智能家居因为一些干扰而变得疯狂有点夸张，但事实是PCB上的某些元素因产生电磁噪声而臭名昭著。同样，如果您不遵守最佳实践，您的PCB可能会接收到电气噪声。

在大规模生产之前，您的PCB必须在公认的实验室通过EMC合规测试。在大多数国家，当你为消费者、医疗、汽车、航空、军事和其他关键行业设计时，这是强制性的。为了确保其成功，在电路板投入生产之前，对EMC合规性进行设计。

PCB设计中EMC不符合的主要原因

说到EMC合规性，认为只有高速PCB设计才需要关注是错误的。几年前，我正在设计一款工业空气干燥机，在产品进入欧洲市场之前，它需要进行EMC测试。

这是一个简单的低速控制器，最初的测试失败让我很震惊。事实证明，外部开关电源一直在给电路引入噪声，我忽略了对输入直流电源的滤波。我为信任第三方供应商所付出的代价?昂贵的重新设计、测试费用和生产延迟。

但是开关电源不仅仅是EMC合规问题的原因。时钟信号，尤其是高速信号，因辐射电磁场而臭名昭著。这同样适用于传输不同数据的数字信号高速运行．

开关电源可能是EMC合规性问题的罪魁祸首．

如果您正在处理模拟信号，请做好处理的准备信号完整性问题因为它们很容易受到干扰源的影响。与数字信号不同，在处理模拟信号的值时几乎没有误差的余地。

PCB设计技巧最大化EMC合规性

在PCB设计中，您需要认真考虑EMC合规性。这不仅仅是为了通过测试，而是为了确保产品本身的安全性和可靠性。因此，这里有一些技巧可以增加您遵守EMC的机会。

1.保持高速信号轨迹短

在PCB上运行高速信号是导致EMC灾难的原因，特别是如果它在数百Mhz或更多的范围内。保持简短，就可以防止PCB变成电磁噪音源。

短轨迹最大限度地减少电磁辐射。

2.分离高速信号和I/O

高速信号和I/O连接是不好的邻居。您需要将它们分开，以防止彼此之间的电噪声耦合。另外，要小心在I/O连接器或组件下面路由高速跟踪。

3.注意当前返回路径

仅仅因为电路在原理图上看起来正确，并不意味着它在PCB上的行为完全正确。在实际设计中，电流路径很重要。您需要清楚地了解敏感信号的返回路径，并确保它不会干扰相邻的组件。

4.确保电源经过过滤

有噪声的电源会破坏PCB的整个工作。无论使用外部开关电源还是板载调节器，你都想要有滤波器。

5.使用地面包含高速信号

地平面是一个很好的缓冲，保持电磁噪声在外或在PCB内。你可以用地平面包围高速时钟信号，或者在多层设计中把它夹在中间。

当然，使用PCB设计软件使用正确的分析工具有助于在EMC测试之前识别潜在的问题。你会发现SI /π工具Cadence是最大限度地提高EMC合规性的有用伙伴，特别是与PCB布局功能相结合时Allegro PCB Designer. .

如果您想了解更多Cadence如何为您提供解决方案，跟我们和我们的专家团队谈谈吧．