Kỹ thuật Chắn EMI Bạn Có Thể Sử Dụng Trong Phần Mềm Thiết Kế PCB Của Bạn

Nhiễu điện từ (EMI) là một vấn đề đến mức mà các chính phủ trên toàn thế giới đã đặt ra giới hạn về lượng EMI mà một thiết bị điện tử được phép phát ra hoặc nhận. Thiết bị điện tử của bạn cần được thiết kế để ngăn chặn bức xạ không mong muốn và giảm tiếng ồn dẫn truyền lên đến một giá trị tần số cao rất cao. Điều này không phải là việc đơn giản chỉ bằng cách thêm bộ lọc vào mọi mạch trong bố cục PCB của bạn, mà là việc xem xét toàn bộ hệ thống và cấu trúc của nó.

Các kỹ thuật chắn EMI hiện đại trong thiết kế PCB chia thành hai lĩnh vực: chắn điện từ cấp bảng mạch và chắn điện từ cấp vỏ. Có một số thực hành bố trí bảng mạch có thể giúp đảm bảo một thiết kế vượt qua các bài kiểm tra EMC, và có một số thay đổi đơn giản đối với vỏ có thể giúp ngăn chặn EMI quá mức được phát hiện trong hệ thống. Với phần mềm thiết kế PCB phù hợp, các nhà thiết kế có thể triển khai cả hai bộ giải pháp và đảm bảo nhà sản xuất có đủ tài liệu để xây dựng thiết kế một cách chính xác.

ALTIUM DESIGNER^®

Phần mềm thiết kế PCB với các công cụ bố trí tiên tiến để triển khai các kỹ thuật chắn EMI hiện đại.

Các thiết bị hiện đại ngày nay phải trải qua các bài kiểm tra khả năng tương thích điện từ (EMC) nếu chúng muốn được đưa ra thị trường. Ý tưởng đằng sau các bài kiểm tra này khá đơn giản: đo lường bức xạ điện từ phát ra từ một thiết bị điện tử và sự nhiễu điện từ tương ứng. Trong trường hợp một bảng mạch không vượt qua các bài kiểm tra này, nó cần phải được gửi trở lại cho nhà thiết kế để chỉnh sửa, tạo ra chi phí cao hơn và mất thêm thời gian để hoàn thành một dự án mới. Tuy nhiên, một số chiến lược thiết kế cơ bản có thể được áp dụng trong phần mềm thiết kế PCB của bạn để giúp bạn vượt qua các bài kiểm tra này thành công.

Các tấm chắn EMI cũng có thể được triển khai trong vỏ bảo vệ trong trường hợp các giải pháp cấp bảng mạch thất bại. Nếu bạn từng cần phải chỉnh sửa lại một bảng mạch và vỏ bảo vệ để triển khai các giải pháp này, thì bạn sẽ biết quan trọng như thế nào khi được hiệu quả và nhanh chóng thực hiện thay đổi đối với một bảng mạch. Bộ tính năng hoàn chỉnh về bố trí PCB và bộ công cụ hợp tác MCAD của Altium Designer là những công cụ lý tưởng mà bạn có thể sử dụng để triển khai cả hai bộ kỹ thuật chắn EMI.

Triển khai Kỹ Thuật Chắn EMI PCB trong Bố Trí của Bạn

Có một số cách đơn giản nhưng hiệu quả để áp dụng kỹ thuật chắn EMI. Có một số công ty linh kiện và vật liệu cung cấp các vật liệu chắn điện từ chuyên biệt nhắm vào một loạt các tần số. Khi các phương pháp ban đầu như bộ lọc và các phương pháp bố trí tốt nhất thất bại, bạn có thể sử dụng các tính năng sau trong bố trí PCB của mình:

• Các hộp chắn mạch in bằng kim loại có thể được chế tạo theo yêu cầu và lắp đặt xung quanh các mạch gây nhiễu để giảm bức xạ điện từ dư thừa.
• Vật liệu chắn điện từ elastomer có thể được sử dụng để nhắm mục tiêu vào các thành phần và kết nối cụ thể trong bố cục PCB để giảm bức xạ điện từ.
• Vật liệu lưới có độ dẫn điện cao có thể được sử dụng như một lựa chọn linh hoạt thay thế cho các hộp chắn cứng, đặc biệt là trong các bảng mạch linh hoạt hoặc cứng-linh hoạt.
• Thay thế hệ thống tiếp đất tách biệt/sao bằng các mặt phẳng tiếp đất đồng nhất cung cấp nhiều điểm tiếp đất và giúp đảm bảo các vật liệu chắn mạch in có thể được tiếp đất một cách dễ dàng.
• Hạt ferrite, thanh và tấm có thể được sử dụng như các bộ lọc EMI mục tiêu khi các mạch lọc thông thường không hiệu quả.

Đây là một số phương pháp và thành phần đơn giản có thể được truy cập từ các nhà cung cấp khác nhau và tích hợp vào phần mềm thiết kế PCB của bạn. Tuy nhiên, bạn vẫn nên đảm bảo thực hiện một số phương pháp hay nhất trong bố cục PCB của mình để đảm bảo thiết kế có thể vượt qua các bài kiểm tra EMC.

Công cụ Bố Cục PCB Tốt Nhất Giúp Bạn Thêm Chắn EMI

Tùy thuộc vào cách bố trí PCB của bạn được sắp xếp, nó cũng có thể cung cấp khả năng chống nhiễu điện từ nhờ vào cách sắp xếp các đặc điểm bằng đồng trong thiết kế. Cách thiết kế được định tuyến và cách xếp chồng PCB được xây dựng sẽ ảnh hưởng đến việc thiết bị điện tử của bạn có thể vượt qua kiểm tra EMC hay không. Với các công cụ bố trí PCB tốt nhất, như những công cụ trong Altium Designer, bạn có thể dễ dàng áp dụng các phương pháp định tuyến và bố trí tốt nhất để giúp bạn ngăn chặn EMI và áp dụng thêm vật liệu chống nhiễu điện từ trong thiết kế.

• Nối đất tất cả các đặc điểm bằng đồng không được tham chiếu trong bố trí PCB và lấp đầy không gian trống với mặt đất. Đảm bảo bạn sử dụng khoảng cách phù hợp giữa các đường dẫn có trở kháng kiểm soát và bất kỳ đổ đất nào.
  Tìm hiểu thêm về việc thiết lập khoảng cách đúng giữa các đường dẫn và đổ đất.
• Mặt đất của bạn sẽ hoạt động như một hình thức chống nhiễu và sẽ cung cấp một số bảo vệ chống lại EMI từ bên trong và bên ngoài bố trí PCB của bạn.
  Tìm hiểu thêm về việc chống nhiễu PCB được cung cấp bởi việc đổ đất trong bố trí PCB của bạn.
• Một số loại vật liệu phủ bảo vệ có thể được sử dụng để ngăn chặn bức xạ điện từ được tạo ra bởi tiếng ồn trên bus nguồn.
  Tìm hiểu thêm về việc sử dụng vật liệu phủ bảo vệ như một lá chắn EMI.

Kỹ thuật Chống Nhiễu Điện Từ Cấp Độ Vỏ

Khi các biện pháp chống nhiễu điện từ (EMI) ở cấp độ bo mạch không hiệu quả, hoặc vì chúng không thể giải quyết được dải tần số cao hoặc vì EMI quá mạnh, như bạn có thể thấy trong các bộ điều chỉnh chuyển mạch dòng cao. Trong trường hợp này, các kỹ thuật chống nhiễu điện từ ở cấp độ vỏ bọc có thể được sử dụng. Bao gồm:

• Áp dụng các hộp kim loại hoặc vật liệu lưới vào các bề mặt ghép nối để đóng kín các khe hở trong vỏ bọc
• Áp dụng các vật liệu elastomer linh hoạt vào các bề mặt ghép nối trong dây dẫn và phụ kiện ống
• Áp dụng lưới nối đất hoặc tấm kim loại trong vỏ bọc nhựa để tạo ra một lồng chống nhiễu điện từ nhẹ
• Sử dụng vật liệu chống nhiễu EMI có độ dẫn điện cao trên các bề mặt ghép nối hình tròn

Những giải pháp này đơn giản, nhưng chúng hiệu quả trong việc ngăn chặn bức xạ điện từ thoát ra khỏi vỏ bọc nếu EMI là một vấn đề. Những giải pháp này thường có băng thông rộng đến tần số cao, và chúng có xu hướng tiết kiệm chi phí vì chúng thường không yêu cầu chỉnh sửa bố cục PCB hoặc chỉ yêu cầu thay đổi nhỏ đối với vỏ bọc. Tất cả các yêu cầu về chống nhiễu cho bo mạch, vỏ bọc, và cấp độ bo mạch cần được truyền đạt cho các đội ngũ sản xuất và lắp ráp với tài liệu chuẩn để đảm bảo sản xuất thành công.

Một Bộ Đầy Đủ Các Tính Năng Bố Cục PCB cho Thiết Kế Nguồn Cung Cấp

Trong quá trình sản xuất hàng loạt, nhà sản xuất và lắp ráp của bạn cần biết bạn dự định sử dụng những vật liệu này như thế nào và chúng cần được áp dụng ở đâu. Để đảm bảo các nhà thiết kế có thể triển khai những giải pháp này mà không tạo ra sự can thiệp cơ khí, nhóm thiết kế cơ khí cần phải có quyền truy cập vào PCB trong phần mềm MCAD để hoàn thành việc kiểm tra lại với các vật liệu chống EMI được thêm vào vỏ bảo vệ. Ngoài ra, quá trình lắp ráp cần phải được biết về những yêu cầu này và chúng nên được truyền đạt một cách rõ ràng trong các bản vẽ chuẩn.

Altium Designer không chỉ cung cấp cho bạn những công cụ bố trí PCB tốt nhất. Các nhà thiết kế có thể nhập bảng mạch của họ vào các ứng dụng MCAD phổ biến và thiết kế một vỏ bảo vệ xung quanh bảng mạch bao gồm các biện pháp chống lại bức xạ và nhiễu điện từ. Một khi các yêu cầu về vỏ bảo vệ được xác định, việc viết những yêu cầu này vào tài liệu và bản vẽ lắp ráp chuẩn trở nên dễ dàng sử dụng tiện ích Draftsman trong Altium Designer. Bạn sẽ có một bộ công cụ đầy đủ cho việc phát triển sản phẩm và sản xuất.

• Việc triển khai các kỹ thuật chống EMI ở cấp độ vỏ bảo vệ đòi hỏi phần mềm thiết kế tích hợp các tính năng quan trọng của ECAD và MCAD vào một chương trình duy nhất.
  Tìm hiểu thêm về sự hợp tác ECAD/MCAD và thiết kế PCB 3D trong Altium Designer.
• Ngoài các ứng dụng MCAD, người dùng Altium Designer có thể nhập bảng mạch của họ vào các ứng dụng giải pháp trường Ansys để đánh giá các chiến lược giảm EMI và xác định các điểm nóng EMI trong bố cục PCB.
  Tìm hiểu thêm về việc xác định vị trí EMI trong Ansys SIwave và Altium Designer.
• Khi bạn sẵn sàng để thiết kế nguồn cung cấp mới của mình được sản xuất, bạn có thể bắt đầu tạo tài liệu của mình với một bộ tính năng sản xuất tích hợp trong Altium Designer.
  Tìm hiểu thêm về việc sử dụng Draftsman để tạo bản vẽ chế tạo PCB.

Một Bộ Công Cụ Hoàn Chỉnh cho Thiết Kế Chắn EMI PCB

Altium Designer là chương trình thiết kế bố cục PCB hàng đầu của ngành công nghiệp, được tích hợp với nhiều ứng dụng thiết kế khác. Nhờ sự tích hợp với SolidWorks, PCT Creo, Autodesk Inventor và Fusion 360, các nhà thiết kế PCB và các đội ngũ kỹ thuật cơ khí có thể cùng nhau triển khai các kỹ thuật chắn EMI ở cấp độ bảng mạch và vỏ bảo vệ. Mọi thứ cần thiết để nhanh chóng tạo ra các đầu ra yêu cầu từ dữ liệu thiết kế đều được bao gồm trong Altium Designer, cung cấp cho các đội phát triển sản phẩm một giải pháp hoàn chỉnh cho thiết kế và sản xuất PCB.

Giữ Hiệu Suất Làm Việc trong Phần Mềm Thiết Kế PCB Theo Quy Tắc của Altium

Các tính năng thiết kế mạch, bố trí và tài liệu của Altium Designer được xây dựng để làm việc cùng nhau nhờ vào động cơ thiết kế theo quy tắc của nó. Không có nền tảng thiết kế nào khác cung cấp cùng một mức độ năng suất hoặc dễ sử dụng như Altium Designer. Khi bạn sử dụng Altium Designer, các công cụ thiết kế của bạn sẽ giúp bạn phát hiện lỗi thiết kế khi bạn tạo bố trí PCB của mình, giúp bạn duy trì năng suất trong thiết kế điện tử tiên tiến.

• Khi bạn cần sử dụng các tính năng thiết kế tốt nhất cho tài liệu thiết kế của bảng mạch in của mình, hãy tìm đến Altium Designer, nhà lãnh đạo ngành trong thiết kế và sản xuất PCB.
  Tìm hiểu thêm về bộ công cụ hoàn chỉnh cho bảng mạch của Altium Designer.
• Khi bạn sẵn sàng đưa dữ liệu thiết kế của mình vào sản xuất, bạn có thể sử dụng nền tảng Altium 365. Mọi người dùng Altium Designer đều có thể sử dụng Altium 365 để hợp tác với nhà sản xuất của mình qua một nền tảng đám mây được quản lý.
  Tìm hiểu thêm về việc chia sẻ dữ liệu sản xuất PCB của bạn với Altium 365.
• Người dùng MCAD có thể truy cập bố trí PCB và mô hình 3D của Altium Designer qua nền tảng Altium 365 với tiện ích mở rộng MCAD CoDesigner.
  Tìm hiểu thêm về tiện ích mở rộng MCAD CoDesigner cho Altium Designer.

Giảm EMI với việc chắn bức xạ điện từ là một chủ đề phức tạp, nhưng việc giảm bức xạ và nhiễu điện từ trong bố trí PCB là rất quan trọng đối với các sản phẩm được đưa ra thị trường. Khi bạn sử dụng phần mềm bố trí PCB tốt nhất tích hợp với các ứng dụng thiết kế tiêu chuẩn khác trong ngành, bạn có thể áp dụng các kỹ thuật chắn EMI được thảo luận ở đây và kiểm soát hoàn toàn thiết kế của mình. Hãy biến Altium Designer thành nền tảng chính của chiến lược ngăn chặn EMI với bộ công cụ thiết kế PCB đầy đủ của nó.

Altium Designer trên Altium 365 mang lại một lượng tích hợp chưa từng có cho ngành công nghiệp điện tử, trước đây chỉ giới hạn trong thế giới phát triển phần mềm, cho phép các nhà thiết kế làm việc từ xa và đạt được mức độ hiệu quả chưa từng có.

Chúng ta mới chỉ khám phá bề mặt của những gì có thể làm được với Altium Designer trên Altium 365. Bạn có thể kiểm tra trang sản phẩm để biết mô tả tính năng sâu hơn hoặc một trong những Hội thảo Trực tuyến Theo yêu cầu để tìm hiểu thêm về các lá chắn EMI.