EM'yi azaltmak için PCB deliklerini kullanın

PCB'deki montaj delikleri elektronik tasarımda önemli bir unsurdur. Her PCB tasarımcısı PCB montaj deliklerinin amacını ve temel tasarımı anlayacaktır. Ve kurulum deliği zemine bağlandığında kurulumdan sonra bazı gereksiz sıkıntılardan kurtulabilirsiniz.

EMI'yi azaltmak için PCB delikleri nasıl kullanılır?

Adından da anlaşılacağı gibi PCB montaj delikleri PCB'nin kasaya sabitlenmesine yardımcı olur. Ancak bu onun fiziksel mekanik amacıdır ve elektromanyetik işlevine ek olarak PCB montaj delikleri elektromanyetik girişimi (EMI) azaltmak için de kullanılabilir. EMI'ye duyarlı PCB'ler genellikle metal muhafazalara yerleştirilir. EMI'yi etkili bir şekilde azaltmak için kaplamalı PCB montaj deliklerinin toprağa bağlanması gerekir. Böyle bir toprak kalkanı sonrasında herhangi bir elektromanyetik girişim metal kasadan zemine yönlendirilecektir.

Ortalama acemi tasarımcının sorduğu ortak soru, onu tam olarak hangi zemine bağlayacağınızdır? Yaygın elektronik ekipmanlarda sinyaller, vaka tabanları ve topraklamalar bulunur. Genel bir kural olarak montaj deliğini sinyal topraklamasına bağlayamazsınız. Sinyal toprağı, devre tasarımınızdaki elektronik bileşenler için referans toprağıdır ve buna elektromanyetik girişim eklemek iyi bir şey değildir.

Bağlandığınız şey kasa şasi toprağıdır. Burası kabinin tüm toprak bağlantılarının buluşma noktasıdır. Şasi topraklaması tercihen yıldız bağlantı yoluyla bir noktaya bağlanmalıdır. Bu, toprak döngülerini ve çoklu toprak bağlantılarını önler. Çoklu toprak bağlantıları hafif voltaj farklılıklarına neden olabilir ve şasi toprakları arasında akımın akmasına neden olabilir. Daha sonra şasi topraklaması bir güvenlik önlemi için toprağa bağlanır.

Doğru topraklama bağlantısına sahip olmak neden önemlidir?

PCB kartının kabuk tabanı metal bir kabuk ise, metal kabuğun tamamı topraktır, 220V güç kaynağının topraklama kablosu toprağa bağlanır, tüm arayüzlerin toprağa bağlanması gerekir ve vidalar aynı zamanda yeryüzüne de bağlıdır. Bu sayede EMC testinde girilen parazit, iç sisteme müdahale etmeyecek şekilde doğrudan zeminden yere deşarj edilir. Ayrıca her arayüz için EMC koruma cihazlarının bulunması ve arayüze yakın olması gerekmektedir.

Plastik bir kasa ise, içine metal bir plakanın gömülü olması en iyisidir. Bunu başarmanın bir yolu yoksa, kablolama düzeni hakkında daha fazla düşünmeniz gerekir. Hassas sinyal (saat, sıfırlama, kristal osilatör vb.) hatlarının koruma ile işlenmesi ve filtre ağlarının (yonga, kristal osilatör, güç kaynakları) eklenmesi gerekir.

Kaplamalı montaj deliklerini şasi zeminine bağlamak en iyi uygulamadır ancak takip edilecek tek en iyi uygulama değildir. Ekipmanınızın korunduğundan emin olmak için şasi topraklamanızın uygun bir toprağa bağlanması gerekir. Örneğin, topraklaması doğru yapılmamış bir otomatik park ödeme makinesi kurarsanız, ödeme yaparken "elektriklenme"den şikayet eden müşterileriniz olabilir. Bu, müşteri muhafazanın yalıtılmamış metal kısmına dokunduğunda meydana gelebilir.

Bilgisayarın güç kaynağının kasası düzgün şekilde topraklanmadığında da küçük bir elektrik çarpmasına maruz kalmak mümkündür. Bu aynı zamanda elektrik prizini binanın topraklamasına bağlayan toprak kablosunun bağlantısı kesildiğinde de meydana gelebilir. Bu, ilgili makinede kayan bir zemine yol açabilir.

EMI korumanın ilkeleri uygun bir toprak bağlantısına dayanır. Yüzer toprak bağlantısına sahip olmak, müşterilerinizi yalnızca küçük bir elektrik çarpmasına maruz bırakmakla kalmaz, aynı zamanda ekipmanınız kısa devre yaparsa kullanıcılarınızı tehlikeye atabilir. Aşağıdaki şemada gösterildiği gibi, güvenlik ve EMI koruması için uygun topraklama önemlidir.

PCB Montaj Deliklerinin Tasarımı İçin Temel İpuçları

PCB montaj delikleri tasarımda sıklıkla kullanılır. Montaj deliği kurulumlarıyla çalışırken birkaç basit temel prensip vardır. Öncelikle montaj deliklerinin koordinatlarına dikkat edin. Burada yapacağınız bir hata doğrudan PCB'nizin yuvasına doğru şekilde takılmamasına sebep olacaktır. Ayrıca montaj deliklerinin seçtiğiniz vidalar için doğru boyutta olduğundan emin olun.

Genel olarak montaj deliklerini PCB'nin kenarına çok fazla yerleştirmeyin. Kenarlarda çok az dielektrik malzeme olması montaj veya sökme sırasında PCB üzerinde çatlaklara neden olabilir. Ayrıca montaj delikleri ile diğer parçalar arasında yeterli boşluk bırakmalısınız.

Altium'un seri yazılımı olan Altium Designer gibi harika devre tasarımı yazılımları, montaj deliklerini tam olarak yerleştirebilir ve ilgili güvenli aralık kurallarını tanımlayabilir.