PCB-ontwerp. Het EMC-Event Patrick Dijkstra

Transcriptie

1 PCB-ontwerp Het EMC-Event 2019 Patrick Dijkstra

2 Agenda in bekabeling I/O filtering en voedingsfiltering Indeling van PCB halfgeleiders Uitvoeren van metingen

3

4 Ongemoduleerd signaal Zelfcertificering Modulatie Draaggolf Irf 12 V 6 V

5 Zelfcertificering Amplitude gemoduleerd signaal Modulatie Draaggolf 12 V Irf 1 khz modulatie

6 (GSM) Modulatie (212 Hz) Gewenste signaalband 900 MHz draaggolf Zelfcertificering t 900 MHz draaggolf Frequentieconversie 20 khz 212 Hz stoor -signaal F Zijbanden (212 Hz)

7 Ingangsprotectiecircuit De meeste IC s hebben op hun ingang een protectiecircuit tegen onder- en overspanningen. Dit circuit zal, indien er geen filters toegepast worden, veroorzaken. Zelf-certificering

8 bij IC s Modulatie I s Amp 1 Amp 2 I s1 C k zelfcertificering Draaggolf C PCB

9 zelfcertificering Tegengaan van HF-detectie Zorg dat de HF-energie niet bij de halfgeleiders komt: Afschermen Verkleinen lusoppervlak (antenne) Ontkoppelen (filteren)

10

11 Parasitaire effecten Handeffect bij radio Cp Iant Ontvangst verbeterd als radio wordt vastgehouden Oorzaak: extra capacitieve koppeling door het aanraken zelfcertificering

12 Parasitaire effecten Ingangsfiltering Amp 1 Amp 2 I s I s1 I s2 C k zelfcertificering C PCB U s

13 Parasitaire effecten Ingangs- en uitgangsfiltering I s Amp 1 Amp 2 I s1 C PCB U s I s2 C k zelfcertificering Schakeling wordt in geheel opgetild t.o.v. de omgeving. Alle elektronica blijft onderling op hetzelfde potentiaal.

14

15 Doel referentievlak Stel: Onderzijde PCB is volledig gesloten GND plane. Hoe loopt de retour stroom? zelfcertificering

16 Slecht referentievlak I s Amp 1 Amp 2 I s1 C PCB I s 2 C k zelfcertificering Optelling van spanning in nulgeleider bij input-signaal versterker 2 Oplossing: - (laag impedant) - Kabels aan 1 kant houden

17 Directe instraling op PCB Oppervlak bepaalt ontvangst antenne I s Cpcb C k zelfcertificering op ingang 2 van de versterker Oplossing: 1) Verkleinen lusoppervlak (d.m.v. nul langs spoor of d.m.v. referentievlak) 2) Capaciteit over ingang 2e versterker (of LC- c.q. RC- filter)

18 zelfcertificering Gescheiden referentievlakken Analog input 1 Analog input 2 Analog input 3 Analog en digital GND aan elkaar A/D A/D A/D Processor Processor Processor Alleen scheiden van referentievlakken als galvanische scheiding noodzakelijk is Geen sporen over overgangen van referentievlakken laten lopen

19

20 zelfcertificering Toepassing voedingsvlakken Gebruik alleen locale voedingsvlakken Anders: Blokkering van retour Afname effectiviteit van locale ontkoppelcondensatoren

21 I/O en voedingsfiltering

22 zelfcertificering Filters en componenten : RC versus LC - 6 db/octaaf + Goedkoop + Absorptiedemping - Spanningsval + 12 db/octaaf - Duur - Reflectiedemping (emissie) + Lage spanningsval - Filterresonantie Ri Stoorbron ~ ~ Ri Stoorbron ~ ~ Ri Ri

23 Filters en componenten : PI versus T Hoog impedant ~ ~ zelfcertificering Laag impedant Koppelweg voor storing gegarandeerd ~ ~

24 Indeling van PCB

25 Kabels aan 1 zijde PCB Amp 1 Amp 2 I s C k zelfcertificering C PCB

26 Kabels aan 2 zijden PCB Door middel van een capacitief scherm wordt de paracitaire capaciteit gebypassed. Icm Print U = 0V zelfcertificering Scherm U Deze methode is alleen geschikt als alle kabels aan 1 kant van de PCB zitten.

27 Kabels aan 2 zijden PCB Icm CS C PCB Us C k zelfcertificering Metalen kast of extra metalen plaat

28

29 Filters en componenten zelfcertificering Voedingsspanningcircuit IC-behuizing.... Cp Cp Cp Rp Rp Rp Lp Lp Lp Spoor Cs 2 Ls Rs Uitgang Cs 2 Ontkoppelcondensator Lk Rk Ck Vcc

30 Filters en componenten Voedingsspanningcircuit zelfcertificering

31 Uitvoeren van metingen

32 zelfcertificering Verschillende opties: - metingen - Zelf-certificering - e metingen

33 Piëzo gasaansteker metingen geeft aan dat de metingen niet geheel of geheel niet volgens de norm worden uitgevoerd. Kan bijna goed zijn tot vreselijk onnauwkeurig: - Gasaansteker om ESD-testen uit te voeren - GSM-telefoon om instralingstesten uit te voeren

34 Zelfcertificering Aanschaf eigen apparatuur Geleide emissie Geleide immuniteit Huur apparatuur / meetruimte full compliant mogelijk

35 e metingen Accreditatie door Raad voor Accreditatie Notified body Volgens geharmoniseerde normen Afwijkend van geharmoniseerde normen (N.B.) Zie:

36 Vragen Zijn er nog vragen?