Pristatome PCB antžeminę plokštę: esminė įranga

Įvadas

Kada nors susimąstėte, kodėl turime įdėti a vario sluoksnis mūsų lentų apačioje? Ir kodėl taip svarbu įsitikinti, kad jis prijungtas?

Įžeminimo plokštuma yra bet kurios PCB pagrindas. Tai užtikrina elektrinį ryšį tarp visų plokštės komponentų, kad jie galėtų bendrauti tarpusavyje. Be veiksmingos įžeminimo plokštumos gautumėte signalų kratinys ir negalėtumėte jų sutvarkyti.

PCB įžeminimo plokštuma

Įvadas į PCB žemės plokštumą

Kaip antžeminė plokštuma veikia PCB?

Tai ne bet koks senas vario gabalas: tai specifinis PCB sluoksnis, ir jis turi būti pagamintas iš specialios rūšies vario, kuris yra pakankamai storas, kad užtikrintų tvirtą kelią srovei.

Įžeminimo plokštės paskirtis yra suteikti didelį paviršiaus plotą srovei tekėti. Jis veikia sumažinant varža ir didinant pralaidumą. PCB su įžeminimo plokšte turės didesnę srovės galią nei be jos; todėl jis idealiai tinka didelės galios grandinės tokių kaip naudojami skaitmeninis logika arba radijo dažnio programos.

Įžeminimo plokštė yra labai svarbi, nes ji padeda sumažinti elektromagnetinius trukdžius (EMI). Kai aplink veikia keli signalai, jie gali trukdyti vienas kitam ir sukelti problemų. The didesnis jūsų įžeminimo plokštuma, tuo mažiau trukdžių bus tarp jūsų signalų.

Įžeminimo plokštuma PCB

Įžeminimo plokštuma PCB

Kodėl PCB įžeminimo plokštuma yra svarbi?

Tai suteikia jungties tašką visiems plokštės komponentams. Tai leidžia tolygiai paskirstyti elektrą visoje sistemoje, o tai apsaugo nuo karštųjų taškų ir padeda užtikrinti, kad nė vienas komponentas nebūtų perkrautas ar per mažas.

Tai taip pat svarbu mažinant elektromagnetinius trukdžius (EMI). Tai ypač svarbu, kai PCB yra arti jautrios įrangos ar įrenginių, pvz kompiuteriai or medicinos įranga. Įžeminimo plokštuma gali sumažinti šiuos trukdžius, suteikdama kelią elektromagnetiniams laukams išsisklaidyti.

PCB įžeminimo plokštumų tipai

Yra daug skirtingų PCB įžeminimo plokščių tipų. Pasirinktas tipas priklauso nuo jūsų programos, biudžeto ir lankstumo poreikio.

PCB įžeminimo plokštumų tipai

PCB įžeminimo plokštumų tipai

Žemės žemė

Įžeminimo plokštuma yra didžiausias plokštės komponentas ir jis yra būtinas tinkamam veikimui.

Įžeminimo plokštuma suteikia kelią srovei tekėti tarp maitinimas ir pats prietaisas. Tai užtikrina, kad tarp dviejų lentos taškų nebus įtampos skirtumo. Jei vienai gaminio daliai reikia daugiau energijos nei kitai, tarp šių dviejų taškų nesunku pridėti papildomų jungčių; bet jei jie visai nesusieti, turėsite rasti kitą būdą, kaip juos sujungti – tai gali būti daug sunkiau.

Antžeminės plokštumos paprastai gaminamos iš varis dėl didelio laidumo ir mažos varžos (priešinga varžai). Jis taip pat turi puikų šilumos laidumą, todėl šiluma gali greitai išsisklaidyti nuo jautrių elektroninių komponentų, tokių kaip tranzistoriai arba mikroschemos.

Žemės žemė

Žemės žemė

Važiuoklės pagrindas

Jis sudarytas iš vieno sluoksnio vario folija kuri apima visą spausdintinės plokštės paviršius. Važiuoklės įžeminimo plokštė yra prijungta prie kiekvieno komponento įžeminimo gnybto. Tai padeda sumažinti elektromagnetinius trukdžius (EMI), nes suteikia didelį paviršiaus plotą įžeminimui.

Važiuoklės įžeminimo plokštė taip pat veikia kaip elektromagnetinis ekranas, apsaugantis nuo aukštojo dažnio radijo dažnių trukdžių (RFI) ir radijo dažnių trukdžių (RFI) sukeltas triukšmas.

Važiuoklės pagrindas

Važiuoklės pagrindas

Signalo įžeminimas

Naudojamas mažos varžos įžeminimo plokštumai signalo pėdsakams suteikti. Jie dažnai yra po maitinimo šaltiniu ir gali būti pagaminti iš vario arba aliuminis. Šios plokštumos dydis priklauso nuo per ją tekančios srovės kiekio.

Signalo įžeminimas

Signalo įžeminimas

Plaukiojanti žemė

Ši įžeminimo plokštė paprastai naudojama, kai maitinimo šaltinio atjungimo kondensatoriai yra šalia IC įvesties arba išvesties kaiščių. Tipiškas pavyzdys būtų an stiprintuvas su nebrangiu maitinimo šaltiniu, kur atsiejama kondensatoriai yra šalia įvesties ir išvesties kaiščių.

Plaukiojanti žemė

Plaukiojanti žemė

Virtuali žemė

Įžeminimo plokštuma, kuri egzistuoja tik tam tikrame PCB regione. Jis yra vidiniame plokštės paviršiuje ir padeda sumažinti skersinį pokalbį bei pagerinti grandinės veikimą. Virtualią įžeminimo plokštę galima naudoti kartu su fizine įžeminimo plokšte, kuri turėtų būti kitose plokštės srityse, kurios nėra prijungtos prie jokių pėdsakų ar būdai.

Virtuali žemė

Virtuali žemė

AC žemė

Spausdintinės plokštės įžeminimo plokštės tipas, turintis izoliuotą vario sluoksnį, kuris veikia kaip įžeminimo laidininkas.

Kintamosios srovės įžeminimo plokštumos panaudojimo ant PCB tikslas yra suteikti kelią srovei tekėti be trikdžių iš kitų plokštės komponentų. Jei nebūtų kelio srovei tekėti, tai sukeltų trukdžius tarp įrenginių, naudojančių elektrą.

GND LOGOTIKAS

GND LOGOTIKAS

PCB įžeminimo metodai

PCB įžeminimui naudojami keli skirtingi metodai. Jie apima:

Žemės pėdsakai

Tai yra keliai, kuriais laidžioji medžiaga sukuria ryšį tarp dviejų ar daugiau elektrinių komponentų. Įžeminimo pėdsakai paprastai naudojami PCB varinėms trinkelėmis prijungti prie įžeminimo plokštumos - vario sluoksniu, kuris eina po visais kitais spausdintinės plokštės sluoksniais. Įžeminimo plokštės vienas galas paprastai yra prijungtas prie įžeminimo, o kitas - prie maitinimo.

Žemės pėdsakai

Žemės pėdsakai

Bendra antžeminė plokštuma

Bendra įžeminimo plokštuma yra a PCB išdėstymas dizainas, kuriame visi komponentai yra prijungti prie vienos įžeminimo plokštumos. Įžeminimo plokštė yra susieta su maitinimo šaltiniu ir veikia kaip bendras srovės grįžtamasis kanalas.

Bendra antžeminė plokštuma

Bendra antžeminė plokštuma

Potencialų išlyginimas

Potencialų išlyginimo plokštumos ant PCB paviršiaus sukūrimo būdas. Šiam metodui naudojamas varis ir vario danga aptrauktas variu laminatu, kad būtų sukurtas paviršius, kurio potencialas yra toks pat kaip ir įžeminimo plokštė.

Potencialų išlyginimas

Potencialų išlyginimas

Specialus žemės sluoksnis

Šis metodas naudojamas, kai PCB turi tik vieną sluoksnį įžeminimui ir izoliacijai. Specialus įžeminimo sluoksnis yra pagamintas iš varinės folijos arba laidžios epoksidinės dervos ir yra prijungtas prie įžeminimo plokštės per angas. Jungiamosios angos užpildytos lydmetaliu arba laidžia epoksidine medžiaga.

Specialus žemės sluoksnis

Specialus žemės sluoksnis

PCB įžeminimo plokštumos paskirtis PCB

PCB įžeminimo plokštės paskirtis yra tokia:

Sumažinkite triukšmą

Tai didelis vario plotas, kuris yra prijungtas prie maitinimo šaltinio. Įžeminimo plokštuma yra vienas visų jūsų grandinės komponentų prijungimo taškas, taip pat padeda sumažinti triukšmą grandinėje, apsaugodama komponentus nuo elektromagnetinių trukdžių.

Sumažinti trukdžius

Įžeminimo plokštuma yra PCB sluoksnis, kuris yra prijungtas prie įžeminimo magistralės. Įžeminimo magistralė paprastai yra pagaminta iš vario ir eina per visą plokštę. Įžeminimo plokštuma užtikrina geresnį laidumą tarp komponentų ir sumažina kitų komponentų keliamus trukdžius.

Įtampos grąžinimas

PCB įžeminimo plokštės paskirtis yra sudaryti mažos varžos kelią grįžtamosios srovės tekėjimui. Tai leidžia metalas sluoksnis, kad veiktų kaip didelis vienas kondensatorius, kaupiantis įkrovą ir išleidžiantis jį lėčiau nei šaltinis įtampa gali pasikeisti.

Signalo grįžimas

PCB įžeminimo plokštuma yra visų grandinės plokštės signalų grįžimo kelias. Tai taip pat padeda išsklaidyti šilumą ir suteikia elektromagnetinį ekraną.

Galios vientisumas

Jis naudojamas kaip bendras visų grandinių pėdsakų, komponentų ir kitų elektros takų atskaitos taškas. Įžeminimo plokštė suteikia stabilų atskaitos tašką visoms įtampoms, todėl jas galima palyginti viena su kita ir perduoti visoje sistemoje.

Atskiria analoginę ir skaitmeninę frakciją

Kitas įžeminimo plokštumos tikslas yra atskirti analogines ir skaitmenines grandinės dalis. Be šio skirtumo elektriniai signalai jūsų grandinėje būtų neatskiriami vienas nuo kito.

Paskirsto nuolatinę srovę

Jis prijungtas prie neigiamos grandinės maitinimo šaltinio pusės. Tai daroma siekiant užtikrinti didelį srovės srauto paviršiaus plotą, o tai padeda sumažinti elektrinę varžą ir padidinti srovės stiprumą.

Panaikina Crosstalk

Crosstalk yra trukdžiai, atsirandantys tarp elektros signalų, sklindančių per skirtingas grandinės dalis. Jei signalas sklinda per kitą signalą, sklindantį kita kryptimi, atsiras aido efektas, kai abu signalai kelis kartus atsispindi vienas nuo kito, kol jie visiškai panaikinami. Dėl to gali kilti problemų dėl garso kokybės arba duomenų perdavimo dideliais atstumais.

PCB įžeminimo plokštuma pašalina šią problemą sukurdama sritį, kurioje visi signalai gali laisvai judėti, netrukdomi kitų per ją einančių signalų.

Šilumos išsklaidymas

Tai yra vienas iš svarbiausių projektavimo aspektų, nes jis palaiko grandinės komponentų vėsą. Kuo efektyvesnis šilumos išsklaidymas, tuo efektyvesnis bendras jūsų plokštės veikimas.

Įžeminimo plokštumos paskirtis PCB

Įžeminimo plokštumos paskirtis PCB

Patarimai, kaip naudoti antžeminę plokštumą ant PCB

Grandinės plokštės įžeminimas prie įžeminimo plokštumos yra vienas geriausių būdų pagerinti jos veikimą. Tai taip pat puikus būdas užtikrinti, kad netyčia nesutrumpintumėte jokių savo dizaino komponentų. Jei komponentas turi trumpąjį jungimą, jis gali jį sugadinti ir per anksti sugesti.

1 patarimas – patikrinkite visko priedą

Kai kuriate savo PCB, pirmiausia reikia patikrinti, ar viskas yra pritvirtinta. Įsitikinkite, kad įžeminimo plokštė tinkamai pritvirtinta prie likusios plokštės.

2 patarimas – laikykite visą žemės sluoksnį

Gruntinis sluoksnis turi būti sveikas, kad nereikėtų jo suskaidyti naudojant vius ar kitas funkcijas, kurios sumažintų jo efektyvumą.

3 patarimas – turėkite bendrą pagrindą

Jei PCB naudojate įžeminimo plokštes, įsitikinkite, kad turite bendrą įžeminimo tašką. Tai užtikrins, kad visos jūsų elektros jungtys būtų tinkamai izoliuotos ir nesukels jokių problemų su grandine.

4 patarimas – sumažinkite serijos perėjimų naudojimą

Jei galite užtikrinti, kad įžeminimo plokštuma nepertrauktų per daug nuoseklių perėjimų, ji geriau veiks kaip šilumos šalintuvas ir sumažins trumpojo jungimo riziką.

5 patarimas – projektinis įžeminimas prieš maršrutą

Norėdami įsitikinti, kad nepraleidote jokių įžeminimo taškų, prieš tai suprojektuokite įžeminimo plokštę Maršrutas. Tai padės nustatyti, kurias grandinės dalis reikia įžeminti ir kur tie įžeminimo taškai turi eiti.

6 patarimas – supraskite, kaip srovės teka PCB

Prieš pradėdami projektuoti įžeminimo plokštę, turite suprasti, kaip srovė teka per PCB. Srovės gali būti klasifikuojamos kaip teigiamos, neigiamos arba subalansuotos. Teigiamos srovės juda iš teigiamo šaltinio (pvz., LED) į neigiamą kriauklę (pvz., įžeminimo plokštę). Neigiamos srovės juda iš neigiamo šaltinio (pavyzdžiui, rezistoriaus) į teigiamą kriauklę (įžeminimo plokštę). Subalansuotos srovės yra tokios, kaip rodo jų pavadinimai: per jas teka vienodas teigiamų ir neigiamų srovių kiekis.

7 patarimas – pasiruoškite dinaminei variacijai

Kai kuriate PCB, norėsite įsitikinti, kad esate pasiruošę dinaminei dispersijai. Dinaminė dispersija yra skirtumas tarp tikrosios ir numanomos grandinės veikimo verčių veikimo metu. Tai gali sukelti temperatūros pokyčiai ar kiti aplinkos veiksniai, taip pat komponentai, kurie naudojami kitaip, nei jie buvo skirti.

8 patarimas – patikrinkite analoginius ir skaitmeninius signalus

Kai kuriate plokštę, įžeminimo plokštuma yra esminis komponentas, padedantis perduoti signalą. Būtina patikrinti savo PCB analoginius ir skaitmeninius signalus, kad jie tinkamai veiktų.

 

Išvada

PCB įžeminimo plokštės yra labai svarbios ir turi būti tinkamai suprojektuotos. Naudokite tinkamo dydžio, kad padengtumėte didžiausią įmanomą plotą, atsižvelgiant į tai, kad didžioji dalis srovių grįžta į maitinimo šaltinį per žemę.

Atnaujinkite slapukų nuostatas
Pereikite į viršų