Técnicas de Blindagem Contra EMI que Você Pode Usar no Seu Software de Design de PCB

A interferência eletromagnética (EMI) é um problema tão sério que governos ao redor do mundo estabeleceram limites para a quantidade de EMI que um dispositivo eletrônico pode gerar ou receber. Seu dispositivo eletrônico precisa ser projetado para prevenir radiação não intencional e suprimir ruídos conduzidos até um valor de frequência muito alto. Isso não é uma simples questão de adicionar filtragem em cada circuito no layout da sua PCB, é sobre considerar todo o sistema e sua construção.

Técnicas modernas de blindagem EMI no design de PCBs se dividem em duas áreas: blindagem eletromagnética no nível da placa e blindagem eletromagnética no nível do invólucro. Existem algumas práticas de layout de placa que podem ajudar a garantir que um design passe nos testes de EMC, e há algumas mudanças simples em um invólucro que podem ajudar a prevenir excesso de EMI de ser detectado no sistema. Com o software de design de PCB adequado, os projetistas podem implementar ambos os conjuntos de soluções e garantir que seu fabricante tenha documentação suficiente para construir o design corretamente.

ALTIUM DESIGNER^®

Software de design de PCB com ferramentas avançadas de layout para implementar técnicas modernas de blindagem EMI.

Os dispositivos modernos de hoje devem passar por testes de compatibilidade eletromagnética (EMC) se quiserem chegar ao mercado. A ideia por trás desses testes é simples: medir a radiação eletromagnética emitida por um dispositivo eletrônico e a interferência eletromagnética resultante. No caso de uma placa não passar nesses testes, ela precisa voltar para o projetista para retrabalho, criando maiores despesas e mais tempo para concluir um novo projeto. No entanto, algumas estratégias de design básicas podem ser implementadas no seu software de design de PCB para ajudá-lo a passar nesses testes com sucesso.

Escudos EMI também podem ser implementados em uma caixa no caso de soluções no nível da placa falharem. Se você já precisou retrabalhar uma placa e caixa para implementar essas soluções, então sabe como é importante ser eficiente e implementar rapidamente mudanças em uma placa. O conjunto completo de recursos de layout de PCB do Altium Designer e a suíte de colaboração MCAD são ferramentas ideais que você pode usar para implementar ambos os conjuntos de técnicas de blindagem EMI.

Implementando Técnicas de Blindagem EMI em Seu Layout

Existem algumas maneiras simples, porém eficazes, de aplicar técnicas de blindagem EMI. Há empresas de componentes e materiais que fornecem materiais de blindagem eletromagnética especializados visando uma gama de frequências. Quando métodos iniciais como filtros e as melhores práticas de layout falham, você pode usar os seguintes recursos no seu layout de PCB:

• Caixas de blindagem de circuito metálico podem ser fabricadas sob medida e montadas ao redor de circuitos ruidosos para suprimir a radiação eletromagnética excessiva.
• Materiais de blindagem eletromagnética de elastômero podem ser usados para direcionar componentes e conectores específicos no layout da PCB para suprimir a radiação eletromagnética.
• Materiais de malha com alta condutividade elétrica podem ser usados como uma alternativa flexível às caixas de blindagem rígidas, particularmente em placas flexíveis ou rígido-flexíveis.
• Substituir aterramentos separados/estrela por planos de aterramento uniformes fornece múltiplos pontos de aterramento e ajuda a garantir que materiais de blindagem de circuito condutivos possam ser aterrados facilmente.
• Contas de ferrite, hastes e placas podem ser usadas como filtros EMI direcionados quando circuitos de filtro convencionais falham.

Estes são alguns métodos simples e componentes que podem ser acessados de vários fornecedores e incorporados ao seu software de design de PCB. No entanto, você ainda deve se certificar de implementar algumas melhores práticas no seu layout de PCB para garantir que o design possa passar nos testes de EMC.

As Melhores Ferramentas de Layout de PCB Ajudam Você a Adicionar Blindagem EMI

Dependendo de como o layout da sua PCB é organizado, ele também pode fornecer blindagem EMI graças ao arranjo das características de cobre no design. Como o design é roteado e como o empilhamento da PCB é construído influenciará se seus dispositivos eletrônicos podem passar nos testes de EMC. Com as melhores utilidades de layout de PCB, como as presentes no Altium Designer, você pode facilmente implementar as melhores práticas de roteamento e layout para ajudar a prevenir EMI e aplicar materiais adicionais de blindagem EMI no design.

• Aterre todas as características de cobre não referenciadas no layout da PCB e preencha os espaços vazios com o plano de terra. Certifique-se de usar o espaçamento apropriado entre trilhas de impedância controlada e qualquer preenchimento de terra.
  Aprenda mais sobre definir os espaçamentos corretos entre trilhas e preenchimento de terra.
• Seu plano de terra atuará como uma forma de blindagem e fornecerá alguma proteção contra EMI de dentro e fora do seu layout de PCB.
  Aprenda mais sobre a blindagem de PCB fornecida pelo preenchimento de terra no seu layout de PCB.
• Alguns materiais de revestimento conformável em spray podem ser usados para suprimir a radiação eletromagnética gerada pelo ruído no barramento de energia.
  Aprenda mais sobre o uso de materiais de revestimento conformável em spray como blindagens EMI.

Técnicas de Blindagem EMI no Nível do Invólucro

Quando as medidas de blindagem EMI a nível de placa são ineficazes, seja porque não conseguem abordar uma faixa de alta frequência ou porque a EMI é demasiado intensa, como se pode ver em reguladores de comutação de alta corrente. Neste caso, podem ser utilizadas técnicas de blindagem EMI a nível de invólucro. Estas incluem:

• Aplicar latas de metal ou materiais de malha nas superfícies de acoplamento para fechar lacunas em um invólucro
• Aplicar materiais elastoméricos flexíveis nas superfícies de acoplamento em chicotes e conexões de tubulação
• Aplicar malha aterrada ou folhas de metal em um invólucro de plástico para criar uma gaiola de blindagem eletromagnética leve
• Usar um material de blindagem EMI de alta condutividade em superfícies de acoplamento circulares

Estas soluções são simples, mas eficazes para prevenir a fuga de radiação eletromagnética de um invólucro se a EMI for um problema. Estas soluções tendem a ser de banda larga até alta frequência, e geralmente são custo-efetivas, pois não requerem a modificação do layout da PCB ou exigem alterações menores em um invólucro. Todos esses requisitos de blindagem de placa de circuito, invólucro e a nível de placa precisam ser comunicados às equipes de fabricação e montagem com documentação padrão para garantir uma fabricação bem-sucedida.

Um Conjunto Completo de Recursos de Layout de PCB para Projetos de Fonte de Alimentação

Durante a produção em volume, seu fabricante e montador precisam saber como você pretende usar esses materiais e onde eles precisam ser aplicados. Para garantir que os designers possam implementar essas soluções sem criar interferências mecânicas, a equipe de design mecânico precisa ter acesso à PCB no software MCAD para completar uma verificação de retorno com os materiais de blindagem EMI adicionados ao invólucro. Além disso, a montagem precisa estar ciente desses requisitos e eles devem ser claramente comunicados em desenhos padrão.

O Altium Designer faz mais do que oferecer as melhores ferramentas de layout de PCB. Os designers podem importar suas placas para aplicativos MCAD populares e projetar um invólucro ao redor da placa que inclui medidas de blindagem para suprimir radiação e interferência eletromagnética. Uma vez que os requisitos do invólucro são definidos, é fácil escrevê-los em documentos e desenhos de montagem padrão usando a utilidade Draftsman no Altium Designer. Você terá um conjunto completo de ferramentas para desenvolvimento de produto e fabricação.

• Implementar técnicas de blindagem EMI no nível do invólucro requer um software de design que integre recursos importantes de ECAD e MCAD em um único programa.
  Saiba mais sobre a colaboração ECAD/MCAD e o design de PCB 3D no Altium Designer.
• Além das aplicações MCAD, os usuários do Altium Designer podem importar suas placas para as aplicações de solução de campos da Ansys para avaliar estratégias de redução de EMI e identificar pontos críticos de EMI em um layout de PCB.
  Saiba mais sobre como localizar EMI no Ansys SIwave e no Altium Designer.
• Quando estiver pronto para produzir seu novo design de fonte de alimentação, você pode começar a criar sua documentação com um conjunto de recursos de fabricação integrados no Altium Designer.
  Saiba mais sobre o uso do Draftsman para a criação de desenhos de fabricação de PCB.

Um Conjunto Completo de Ferramentas para Design de Blindagem EMI de PCB

O Altium Designer é o principal programa de layout de PCB da indústria que se integra com muitas outras aplicações de design. Graças à integração com o SolidWorks, PCT Creo, Autodesk Inventor e Fusion 360, os designers de PCB e as equipes mecânicas podem trabalhar juntos para implementar técnicas de blindagem EMI no nível da placa e do invólucro. Tudo o que é necessário para gerar rapidamente as saídas requeridas a partir dos dados de design está incluído no Altium Designer, oferecendo às equipes de desenvolvimento de produtos uma solução completa para design e fabricação de PCB.

Mantenha-se Produtivo no Software de Design de PCB Orientado por Regras da Altium

As funcionalidades de projeto de circuitos, layout e documentação do Altium Designer foram construídas para trabalhar juntas graças ao seu motor de design baseado em regras. Nenhuma outra plataforma de design oferece o mesmo nível de produtividade ou é tão fácil de usar quanto o Altium Designer. Quando você usa o Altium Designer, suas ferramentas de design ajudarão a identificar erros de projeto enquanto você cria o layout da sua PCB, ajudando-o a permanecer produtivo no design de eletrônicos avançados.

• Quando você precisar usar os melhores recursos de design para documentação do seu circuito impresso, recorra ao Altium Designer, o líder do setor em design e fabricação de PCB.
  Saiba mais sobre o conjunto completo de ferramentas para placas de circuito do Altium Designer.
• Quando estiver pronto para levar seus dados de design para a fabricação, você pode usar a plataforma Altium 365. Todo usuário do Altium Designer pode usar o Altium 365 para colaborar com seu fabricante por meio de uma plataforma de nuvem gerenciada.
  Saiba mais sobre o compartilhamento de seus dados de fabricação de PCB com o Altium 365.
• Usuários de MCAD podem acessar layouts de PCB e modelos 3D do Altium Designer através da plataforma Altium 365 com a extensão MCAD CoDesigner.
  Saiba mais sobre a extensão MCAD CoDesigner para o Altium Designer.

A redução de EMI com blindagem eletromagnética é um tópico complexo, mas reduzir a radiação e interferência eletromagnética em um layout de PCB é crítico para produtos que são levados ao mercado. Quando você usa o melhor software de layout de PCB que se integra com outras aplicações de design padrão da indústria, você pode implementar as técnicas de blindagem EMI discutidas aqui e assumir o controle total do seu design. Faça do Altium Designer a pedra angular da sua estratégia de supressão de EMI com seu conjunto completo de ferramentas de design de PCB.

O Altium Designer no Altium 365 oferece uma quantidade sem precedentes de integração à indústria eletrônica até agora relegada ao mundo do desenvolvimento de software, permitindo que os designers trabalhem de casa e alcancem níveis de eficiência sem precedentes.

Apenas arranhamos a superfície do que é possível fazer com o Altium Designer no Altium 365. Você pode verificar a página do produto para uma descrição mais aprofundada das funcionalidades ou um dos Webinars Sob Demanda para aprender mais sobre blindagens EMI.