Dodatkowe uwagi dotyczące rysunku ścieżek
W poprzednich przypadkach płytki drukowanej charakteryzowały się niewielkimi wewnętrznymi odległościami pomiędzy wylewkami masy i zasilania strony pierwotnej i wtórnej układu. Zasady projektowania opisujące minimalne odległości wylewek od siebie w celu zapewnienia izolacji mają tutaj pełne zastosowanie. Pamiętać należy iż zasady te są zasadne tylko z dala od brzegów wylewki, dodatkowe zabiegi przy brzegach pola masy muszą zostać zapewnione aby zapewnić taki sam poziom niezawodności. Dwa efekty muszą zostać rozważone w tym przypadku - relatywnie niskie napięcie przebicia powietrza i zjawisko skupiania się pola elektrycznego w narożnikach przewodnika. Te dwa zjawiska muszą zostać zanalizowane i zminimalizowane w celu zapewnienia optymalnych parametrów pracy PCB. Tyczy się to nie tylko wylewek znajdujących się na zewnętrznych powierzchniach PCB, ale także tych które znajdują się blisko krawędzi laminatu.
Płytki drukowane wytwarza się w dużych arkuszach, następnie tnie (lub nacina i przełamuje). Operacje te są, z natury, niedokładne, a co więcej mogą powodować powstawanie mikropęknięć w popularnie używanym laminacie FR4. W takim przypadku, jeśli jakiekolwiek ścieżki wewnętrzne zbliżają się do krawędzi mogą zostać wyeksponowane na zewnątrz na skutek niedokładnego cięcia lub też powstania sieci mikroskopijnych spękań prowadzących od ścieżek do krawędzi PCB.
Z uwagi na te zjawiska sugeruje się aby wewnętrzne narożniki warstw w środku PCB posiadały zaokrąglone narożnika i, tam gdzie to możliwe, separację taką samą jak warstwy zewnętrzne. Poniższy obrazek pokazuje porównanie dobrego i złego projektu PCB. Górny obrazek pokazuje bazowy projekt laminatu. Wylewki pokazane na obrazku są poprowadzone blisko siebie aż do krawędzi płytki drukowanej, a narożniki są ostre i dobrze zdefiniowane. Z kolei dolny przykład pokazuje jak powinien wyglądać ten projekt. Narożniki zostały zaokrąglone (co tutaj akurat zostało przesadnie narysowane dla uwidocznienia tego zabiegu) aby ograniczyć koncentrację pola. Wylewki masy są poprowadzone w środku PCB blisko siebie, jednakże zbliżając się do krawędzi oddalają się od siebie aby przy krawędzi już dojść do separacji zalecanej dla warstw zewnętrznych.
Podsumowanie
Każda z opisanych w tej nocie technik przygotowana jest do eliminacji konkretnego rodzaju zakłóceń EMI i w połączeniu są one
w stanie zminimalizować poziom emisji całego urządzenia na tyle aby bez problemu i dodatkowego, zewnętrznego ekranowania, spełniało ono normy CISPR czy FCC. Dodatkowo, dzięki zastosowaniu technik takich jak optymalizacja pojemności międzywarstwowej otrzymujemy bardzo 'ciche' elektrycznie środowisko do działania precyzyjnych układów analogowych. Jakkolwiek dane pokazane w tym artykule opierają się na pomiarach wykonanych na układach ADuM540x to techniki opisane powyżej są w pełni aplikowalne dla wszystkich układów wykorzystujących technologię isoPower (a nawet więcej - w wielu układach mocy pracujących przy takich częstościach).
Literatura
Źródła:
http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/AN-0971.pdf
W poprzednich przypadkach płytki drukowanej charakteryzowały się niewielkimi wewnętrznymi odległościami pomiędzy wylewkami masy i zasilania strony pierwotnej i wtórnej układu. Zasady projektowania opisujące minimalne odległości wylewek od siebie w celu zapewnienia izolacji mają tutaj pełne zastosowanie. Pamiętać należy iż zasady te są zasadne tylko z dala od brzegów wylewki, dodatkowe zabiegi przy brzegach pola masy muszą zostać zapewnione aby zapewnić taki sam poziom niezawodności. Dwa efekty muszą zostać rozważone w tym przypadku - relatywnie niskie napięcie przebicia powietrza i zjawisko skupiania się pola elektrycznego w narożnikach przewodnika. Te dwa zjawiska muszą zostać zanalizowane i zminimalizowane w celu zapewnienia optymalnych parametrów pracy PCB. Tyczy się to nie tylko wylewek znajdujących się na zewnętrznych powierzchniach PCB, ale także tych które znajdują się blisko krawędzi laminatu.
Płytki drukowane wytwarza się w dużych arkuszach, następnie tnie (lub nacina i przełamuje). Operacje te są, z natury, niedokładne, a co więcej mogą powodować powstawanie mikropęknięć w popularnie używanym laminacie FR4. W takim przypadku, jeśli jakiekolwiek ścieżki wewnętrzne zbliżają się do krawędzi mogą zostać wyeksponowane na zewnątrz na skutek niedokładnego cięcia lub też powstania sieci mikroskopijnych spękań prowadzących od ścieżek do krawędzi PCB.
Z uwagi na te zjawiska sugeruje się aby wewnętrzne narożniki warstw w środku PCB posiadały zaokrąglone narożnika i, tam gdzie to możliwe, separację taką samą jak warstwy zewnętrzne. Poniższy obrazek pokazuje porównanie dobrego i złego projektu PCB. Górny obrazek pokazuje bazowy projekt laminatu. Wylewki pokazane na obrazku są poprowadzone blisko siebie aż do krawędzi płytki drukowanej, a narożniki są ostre i dobrze zdefiniowane. Z kolei dolny przykład pokazuje jak powinien wyglądać ten projekt. Narożniki zostały zaokrąglone (co tutaj akurat zostało przesadnie narysowane dla uwidocznienia tego zabiegu) aby ograniczyć koncentrację pola. Wylewki masy są poprowadzone w środku PCB blisko siebie, jednakże zbliżając się do krawędzi oddalają się od siebie aby przy krawędzi już dojść do separacji zalecanej dla warstw zewnętrznych.
Podsumowanie
Każda z opisanych w tej nocie technik przygotowana jest do eliminacji konkretnego rodzaju zakłóceń EMI i w połączeniu są one
w stanie zminimalizować poziom emisji całego urządzenia na tyle aby bez problemu i dodatkowego, zewnętrznego ekranowania, spełniało ono normy CISPR czy FCC. Dodatkowo, dzięki zastosowaniu technik takich jak optymalizacja pojemności międzywarstwowej otrzymujemy bardzo 'ciche' elektrycznie środowisko do działania precyzyjnych układów analogowych. Jakkolwiek dane pokazane w tym artykule opierają się na pomiarach wykonanych na układach ADuM540x to techniki opisane powyżej są w pełni aplikowalne dla wszystkich układów wykorzystujących technologię isoPower (a nawet więcej - w wielu układach mocy pracujących przy takich częstościach).
Literatura
- Archambeault, Bruce R. and James Drewniak. 2002. PCB Design for Real-World EMI Control. Boston: Kluwer Academic Publishers.
- Gisin, Franz and Pantic-Tannr, Zoric, 2001. Minimizing EMI Caused by Radially Propagating Waves Inside High Speed Digital Logic PCBs, Mikrotalasna Revija (December).
Źródła:
http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/AN-0971.pdf
Fajne? Ranking DIY
