Techniques de blindage contre les interférences électromagnétiques que vous pouvez utiliser dans votre logiciel de conception de PCB

L'interférence électromagnétique (EMI) est un problème tel que les gouvernements du monde entier ont imposé des limites à la quantité d'EMI qu'un appareil électronique est autorisé à générer ou à recevoir. Votre appareil électronique doit être conçu pour prévenir le rayonnement non intentionnel et supprimer le bruit conduit jusqu'à une valeur de fréquence très élevée. Il ne s'agit pas simplement d'ajouter un filtrage sur chaque circuit de votre agencement de PCB, mais de considérer l'ensemble du système et sa construction.

Les techniques modernes de blindage EMI dans la conception de PCB se divisent en deux domaines : le blindage électromagnétique au niveau de la carte et le blindage électromagnétique au niveau du boîtier. Il existe certaines pratiques d'agencement de carte qui peuvent aider à garantir qu'un design passe les tests EMC, et il y a des modifications simples à apporter à un boîtier qui peuvent aider à prévenir une EMI excessive d'être détectée dans le système. Avec le bon logiciel de conception de PCB, les concepteurs peuvent mettre en œuvre les deux ensembles de solutions et s'assurer que leur fabricant dispose de la documentation suffisante pour construire correctement la conception.

ALTIUM DESIGNER^®

Logiciel de conception de PCB avec des outils de mise en page avancés pour mettre en œuvre des techniques modernes de blindage EMI.

Les appareils modernes d'aujourd'hui doivent subir des tests de compatibilité électromagnétique (CEM) s'ils veulent jamais atteindre le marché. L'idée derrière ces tests est simple : mesurer le rayonnement électromagnétique émis par un dispositif électronique et l'interférence électromagnétique résultante. Dans le cas où une carte ne passe pas ces tests, elle doit être renvoyée au concepteur pour être retravaillée, ce qui entraîne des dépenses supplémentaires et plus de temps pour terminer un nouveau projet. Cependant, certaines stratégies de conception de base peuvent être mises en œuvre dans votre logiciel de conception de PCB pour vous aider à réussir ces tests.

Des blindages EMI peuvent également être mis en place dans un boîtier dans le cas où les solutions au niveau de la carte échouent. Si vous avez déjà dû retravailler une carte et un boîtier pour mettre en œuvre ces solutions, alors vous savez combien il est important d'être efficace et d'implémenter rapidement des changements sur une carte. L'ensemble complet de fonctionnalités de mise en page de PCB d'Altium Designer et la suite de collaboration MCAD sont des outils idéaux que vous pouvez utiliser pour mettre en œuvre les deux ensembles de techniques de blindage EMI.

Mise en œuvre des techniques de blindage EMI pour PCB dans votre mise en page

Il existe des moyens simples mais efficaces d'appliquer des techniques de blindage EMI. Il y a des entreprises de composants et de matériaux qui fournissent des matériaux de blindage électromagnétique spécialisés ciblant une gamme de fréquences. Lorsque les méthodes initiales comme les filtres et les meilleures pratiques de mise en page échouent, vous pouvez utiliser les fonctionnalités suivantes dans votre mise en page de PCB :

• Les boîtiers métalliques de blindage pour circuits imprimés peuvent être fabriqués sur mesure et montés autour des circuits bruyants pour supprimer les radiations électromagnétiques excessives.
• Les matériaux de blindage électromagnétique en élastomère peuvent être utilisés pour cibler des composants et connecteurs spécifiques dans la disposition du PCB afin de supprimer les radiations électromagnétiques.
• Les matériaux en maille à haute conductivité électrique peuvent servir d'alternative flexible aux boîtiers de blindage rigides, particulièrement dans les cartes flexibles ou rigide-flex.
• Remplacer une mise à la terre séparée/étoile par des plans de masse uniformes offre de multiples points de mise à la terre et aide à garantir que les matériaux de blindage des circuits imprimés peuvent être facilement mis à la terre.
• Les perles, barres et plaques de ferrite peuvent être utilisées comme filtres EMI ciblés lorsque les circuits de filtrage conventionnels échouent.

Ce sont quelques méthodes simples et composants qui peuvent être obtenus auprès de divers fournisseurs et intégrés dans votre logiciel de conception de PCB. Cependant, vous devriez toujours vous assurer d'implémenter certaines meilleures pratiques dans votre disposition de PCB pour garantir que la conception puisse passer les tests de CEM.

Les meilleurs outils de disposition de PCB vous aident à ajouter un blindage EMI

Selon la manière dont votre agencement de PCB est organisé, cela peut également fournir une protection contre les interférences électromagnétiques (EMI) grâce à l'arrangement des caractéristiques en cuivre dans la conception. La manière dont le design est routé et comment l'empilement des PCB est construit influencera si vos dispositifs électroniques peuvent passer les tests de compatibilité électromagnétique (EMC). Avec les meilleures utilités de mise en page de PCB, telles que celles dans Altium Designer, vous pouvez facilement mettre en œuvre les meilleures pratiques de routage et d'agencement pour vous aider à prévenir les EMI et appliquer des matériaux supplémentaires de blindage contre les EMI dans la conception.

• Mettez à la terre toutes les caractéristiques en cuivre non référencées dans l'agencement du PCB et remplissez les espaces vides avec le plan de masse. Assurez-vous d'utiliser l'espacement approprié entre les traces à impédance contrôlée et tout versement de masse.
  Apprenez plus sur l'établissement des bons espacements entre les traces et le versement de masse.
• Votre plan de masse agira comme une forme de blindage et fournira une certaine protection contre les EMI provenant de l'intérieur et de l'extérieur de votre agencement de PCB.
  Apprenez plus sur le blindage de PCB fourni par le versement de masse dans votre agencement de PCB.
• Certains matériaux de revêtement par pulvérisation conforme peuvent être utilisés pour supprimer le rayonnement électromagnétique généré par le bruit sur le bus d'alimentation.
  Apprenez plus sur l'utilisation des matériaux de revêtement par pulvérisation conforme comme blindages EMI.

Techniques de Blindage EMI au Niveau du Boîtier

Lorsque les mesures de blindage EMI au niveau du circuit imprimé sont inefficaces, soit parce qu'elles ne peuvent pas couvrir une gamme de haute fréquence, soit parce que l'EMI est trop intense, comme vous pourriez le voir dans les régulateurs de commutation à courant élevé. Dans ce cas, des techniques de blindage EMI au niveau du boîtier peuvent être utilisées. Celles-ci incluent :

• Appliquer des boîtes métalliques ou des matériaux en maille sur les surfaces d'accouplement pour fermer les écarts dans un boîtier
• Appliquer des matériaux élastomères flexibles sur les surfaces d'accouplement dans les harnais et les raccords de tuyauterie
• Appliquer une maille mise à la terre ou des feuilles métalliques dans un boîtier en plastique pour créer une cage de blindage électromagnétique légère
• Utiliser un joint de haute conductivité comme matériau de blindage EMI sur les surfaces d'accouplement circulaires

Ces solutions sont simples, mais elles sont efficaces pour empêcher le rayonnement électromagnétique de s'échapper d'un boîtier si l'EMI pose problème. Ces solutions tendent à être à large bande jusqu'à haute fréquence, et elles ont tendance à être rentables car elles ne nécessitent généralement pas de modifier l'agencement du PCB ou nécessitent des changements mineurs à un boîtier. Toutes ces exigences de blindage de carte de circuit, de boîtier et au niveau du circuit doivent être communiquées aux équipes de fabrication et d'assemblage avec une documentation standard pour garantir une fabrication réussie.

Un ensemble complet de fonctionnalités de mise en page de PCB pour les conceptions d'alimentation

Lors de la production en volume, votre fabricant et votre assembleur doivent savoir comment vous avez l'intention d'utiliser ces matériaux et où ils doivent être appliqués. Afin de garantir que les concepteurs puissent mettre en œuvre ces solutions sans créer d'interférences mécaniques, l'équipe de conception mécanique doit avoir accès au PCB dans un logiciel MCAD pour effectuer une vérification arrière avec les matériaux de blindage EMI ajoutés à l'enceinte. De plus, l'assemblage doit être conscient de ces exigences et elles doivent être clairement communiquées dans les dessins standards.

Altium Designer fait bien plus que vous fournir les meilleurs outils de disposition de PCB. Les concepteurs peuvent importer leurs cartes dans des applications MCAD populaires et concevoir une enceinte autour de la carte qui inclut des mesures de blindage pour supprimer les radiations et les interférences électromagnétiques. Une fois les exigences de l'enceinte définies, il est facile de les inscrire dans des documents et dessins d'assemblage standards en utilisant l'utilitaire Draftsman dans Altium Designer. Vous disposerez d'un ensemble complet d'outils pour le développement de produits et la fabrication.

• L'implémentation de techniques de blindage EMI au niveau de l'enceinte nécessite un logiciel de conception qui intègre des fonctionnalités ECAD et MCAD importantes dans un seul programme.
  Apprenez-en plus sur la collaboration ECAD/MCAD et la conception de PCB en 3D dans Altium Designer.
• En plus des applications MCAD, les utilisateurs d'Altium Designer peuvent importer leur carte dans les applications de résolution de champs Ansys pour évaluer les stratégies de réduction des EMI et localiser précisément les points chauds EMI dans une disposition de PCB.
  En savoir plus sur la localisation des EMI dans Ansys SIwave et Altium Designer.
• Lorsque vous êtes prêt à faire produire votre nouveau design de source d'alimentation, vous pouvez commencer à créer votre documentation avec un ensemble de fonctionnalités de fabrication intégrées dans Altium Designer.
  En savoir plus sur l'utilisation de Draftsman pour la création de dessins de fabrication de PCB.

Un ensemble d'outils complet pour la conception de blindage EMI de PCB

Altium Designer est le programme de disposition de PCB le plus réputé de l'industrie qui s'intègre avec de nombreuses autres applications de conception. Grâce à l'intégration avec SolidWorks, PCT Creo, Autodesk Inventor et Fusion 360, les concepteurs de PCB et les équipes mécaniques peuvent travailler ensemble pour mettre en œuvre des techniques de blindage EMI au niveau de la carte et du boîtier. Tout ce qui est nécessaire pour générer rapidement les sorties requises à partir des données de conception est inclus dans Altium Designer, offrant aux équipes de développement de produits une solution complète pour la conception et la fabrication de PCB.

Restez productif avec le logiciel de conception de PCB basé sur les règles d'Altium

Les fonctionnalités de conception de circuits, de mise en page et de documentation d'Altium Designer ont été conçues pour fonctionner ensemble grâce à son moteur de conception basé sur des règles. Aucune autre plateforme de conception n'offre le même niveau de productivité ou n'est aussi facile à utiliser qu'Altium Designer. Lorsque vous utilisez Altium Designer, vos outils de conception vous aideront à détecter les erreurs de conception au fur et à mesure que vous créez votre agencement de PCB, vous aidant ainsi à rester productif dans la conception électronique avancée.

• Lorsque vous avez besoin d'utiliser les meilleures fonctionnalités de conception pour la documentation de votre carte de circuit imprimé, tournez-vous vers Altium Designer, le leader du secteur dans la conception et la fabrication de PCB.
  En savoir plus sur l'ensemble complet d'outils pour cartes de circuits imprimés d'Altium Designer.
• Lorsque vous êtes prêt à transférer vos données de conception vers la fabrication, vous pouvez utiliser la plateforme Altium 365. Chaque utilisateur d'Altium Designer peut utiliser Altium 365 pour collaborer avec son fabricant via une plateforme cloud gérée.
  En savoir plus sur le partage de vos données de fabrication de PCB avec Altium 365.
• Les utilisateurs de MCAD peuvent accéder aux agencements de PCB et aux modèles 3D d'Altium Designer via la plateforme Altium 365 avec l'extension MCAD CoDesigner.
  En savoir plus sur l'extension MCAD CoDesigner pour Altium Designer.

La réduction des EMI avec le blindage électromagnétique est un sujet complexe, mais réduire le rayonnement et les interférences électromagnétiques dans la disposition d'un PCB est crucial pour les produits destinés au marché. Lorsque vous utilisez le meilleur logiciel de disposition de PCB qui s'intègre avec d'autres applications de conception standard de l'industrie, vous pouvez mettre en œuvre les techniques de blindage EMI discutées ici et prendre le contrôle total de votre conception. Faites d'Altium Designer la pierre angulaire de votre stratégie de suppression des EMI avec son ensemble complet d'outils de conception de PCB.

Altium Designer sur Altium 365 offre une quantité sans précédent d'intégration à l'industrie électronique jusqu'à présent reléguée au monde du développement logiciel, permettant aux concepteurs de travailler depuis chez eux et d'atteindre des niveaux d'efficacité sans précédent.

Nous n'avons fait qu'effleurer la surface de ce qu'il est possible de faire avec Altium Designer sur Altium 365. Vous pouvez consulter la page du produit pour une description plus approfondie des fonctionnalités ou l'un des Webinaires à la Demande pour en savoir plus sur les blindages EMI.