PCB 구멍을 사용하여 EM 감소

PCB의 장착 구멍은 전자 설계에서 중요한 요소입니다. 모든 PCB 설계자는 PCB 장착 구멍의 목적과 기본 설계를 이해하게 될 것입니다. 그리고 설치 구멍이 지면과 연결되어 있으면 설치 후 불필요한 수고를 덜 수 있습니다.

PCB 구멍을 사용하여 EMI를 줄이는 방법은 무엇입니까?

이름에서 알 수 있듯이 PCB 장착 구멍은 PCB를 케이스에 고정하는 데 도움이 됩니다. 그러나 이는 물리적인 기계적 목적이며 전자기 기능 외에도 PCB 장착 구멍을 사용하여 전자기 간섭(EMI)을 줄일 수도 있습니다. EMI에 민감한 PCB는 일반적으로 금속 인클로저에 배치됩니다. EMI를 효과적으로 줄이려면 도금된 PCB 장착 구멍을 접지에 연결해야 합니다. 이러한 접지 차폐 후에는 전자기 간섭이 금속 케이스에서 접지로 전달됩니다.

일반 초보 디자이너가 묻는 일반적인 질문은 정확히 어느 접지에 연결합니까? 일반적인 전자 장비에는 신호, 케이스 베이스, 접지가 있습니다. 경험상 장착 구멍을 신호 접지에 연결할 수 없습니다. 신호 접지는 회로 설계의 전자 부품에 대한 기준 접지이므로 전자기 간섭이 발생하는 것은 좋지 않습니다.

연결하려는 것은 케이스 섀시 접지입니다. 이는 캐비닛의 모든 접지 연결이 만나는 지점입니다. 섀시 접지는 한 지점에 연결해야 하며, 스타 연결을 통해 연결하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 접지 루프와 다중 접지 연결이 방지됩니다. 다중 접지 연결로 인해 약간의 전압 차이가 발생하고 섀시 접지 사이에 전류가 흐를 수 있습니다. 그런 다음 섀시 접지는 안전 조치를 위해 접지에 연결됩니다.

적절한 접지 연결을 갖는 것이 왜 중요합니까?

PCB 보드의 쉘 베이스가 금속 쉘인 경우 전체 금속 쉘은 접지이고 220V 전원 공급 장치의 접지선은 접지에 연결되며 모든 인터페이스는 접지에 연결되어야 하며 나사는 지구에도 연결되어 있습니다. 이런 방식으로 EMC 테스트에 입력된 간섭은 지면에서 지면으로 직접 방전되어 내부 시스템을 방해하지 않도록 합니다. 또한 각 인터페이스마다 EMC 보호 장치를 사용할 수 있어야 하며 인터페이스 가까이에 있어야 합니다.

플라스틱 케이스라면 금속판을 내장하는 것이 가장 좋습니다. 이를 달성할 방법이 없다면 배선 레이아웃에 대해 더 많이 생각해야 합니다. 민감한 신호(클럭, 리셋, 수정 발진기 등) 라인은 보호 처리되어야 하며 필터 네트워크(칩, 수정 발진기, 전원 공급 장치)를 추가해야 합니다.

도금된 장착 구멍을 섀시 접지에 연결하는 것이 모범 사례이지만 따라야 할 유일한 모범 사례는 아닙니다. 장비를 보호하려면 섀시 접지를 적절한 접지에 연결해야 합니다. 예를 들어, 제대로 접지되지 않은 자동 주차 결제 기계를 구축하는 경우 고객이 결제하는 동안 "전기화"되었다고 불평할 수 있습니다. 이는 고객이 인클로저의 비절연 금속 부분을 만졌을 때 발생할 수 있습니다.

컴퓨터 전원 공급 장치의 섀시가 제대로 접지되지 않은 경우 가벼운 감전을 받을 수도 있습니다. 또한 전기 콘센트를 건물 접지에 연결하는 접지 케이블이 분리된 경우에도 발생할 수 있습니다. 이로 인해 해당 기계가 떠다니는 현상이 발생할 수 있습니다.

EMI 차폐의 원리는 적절한 접지 연결에 달려 있습니다. 부동 접지 연결을 사용하면 고객이 가벼운 감전을 당할 수 있을 뿐만 아니라 장비가 단락되면 사용자가 위험해질 수 있습니다. 아래 다이어그램에 표시된 것처럼 안전과 EMI 차폐를 위해 적절한 접지가 중요합니다.

PCB 장착 구멍 설계를 위한 기본 팁

PCB 장착 구멍은 설계에 자주 사용됩니다. 장착 구멍 설치 작업 시 몇 가지 간단한 기본 원칙이 있습니다. 먼저 장착 구멍의 좌표에 주의하세요. 여기서 실수로 인해 PCB가 하우징에 올바르게 설치되지 않게 됩니다. 또한 장착 구멍이 선택한 나사에 적합한 크기인지 확인하십시오.

일반적으로 장착 구멍을 PCB 가장자리에 너무 멀리 배치하지 마십시오. 가장자리에 유전체 재료가 너무 적으면 설치 또는 제거 중에 PCB에 균열이 발생할 수 있습니다. 또한 장착 구멍과 다른 부품 사이에도 충분한 간격을 두어야 합니다.

Altium의 직렬 소프트웨어인 Altium Designer와 같은 뛰어난 회로 설계 소프트웨어는 장착 구멍을 정확하게 배치하고 관련 안전 간격에 대한 규칙을 정의할 수 있습니다.