Como fabricante de componentes electrónicos, Murata Power Solutions se compromete a minimizar las emisiones de nuestros componentes y ayudar a nuestros clientes a lograr el cumplimiento de EMC mediante la selección y el diseño correctos de los componentes.
Esta nota de aplicación describe sugerencias y recomendaciones generales de diseño para ayudar a cumplir con los estándares de compatibilidad electromagnética (EMC).
prólogo
Las regulaciones globales de compatibilidad electromagnética (EMC) afectan a diferentes partes del esquema del circuito y del marco. En cualquier caso, existen una serie de procedimientos de aplicación general para reducir tanto las emisiones como la susceptibilidad a las interferencias electromagnéticas (EMI).
Como fabricante de componentes electrónicos, Murata Power Solutions se compromete a minimizar las emisiones de nuestros componentes y ayudar a nuestros clientes a lograr el cumplimiento de EMC mediante la selección y el diseño correctos de los componentes.
Esta nota de aplicación describe sugerencias y recomendaciones generales de diseño para ayudar a cumplir con los estándares de compatibilidad electromagnética (EMC).
Consideraciones de energía
- Elimine los bucles de la línea de suministro.
- Separe las líneas eléctricas en los límites locales (utilice filtros RCL de bajo Q).
- Coloque las secciones de alta velocidad cerca de las entradas de la línea eléctrica y las secciones más lentas lo más alejadas (reduzca los transitorios del plano de potencia).
- Aísle los sistemas individuales, especialmente los sistemas analógicos y digitales, cuando sea posible, tanto en las líneas de alimentación como en las de señal.
Consideraciones sobre la línea de señal
- Utilice un filtro de paso bajo en la línea de señal para mantener el ancho de banda al mínimo necesario.
- Mantenga los bucles de alimentación y retorno juntos en líneas de señal de gran ancho de banda.
- Termine correctamente las líneas que transportan señales de HF o RF (esto minimiza los reflejos, el timbre y el sobreimpulso).
- Termine las líneas que transportan señales externas a la placa en los bordes de la placa, evitando la terminación de cables dentro de la placa y cables sueltos que cruzan la placa.
- Evite trazas o pistas cercanas a 1/4 de longitud de onda de la frecuencia de la señal. Esto puede causar resonancia dentro del conductor de la señal.
- Realice un seguimiento de todas las señales en el tablero y evite los “cables voladores” en el tablero.
- Minimizar los tiempos de subida y bajada de la señal y los bordes del reloj (los bordes afilados producen amplios espectros de alta frecuencia) y la limitación de la velocidad de respuesta también reducen la diafonía.
Consideraciones de PCB
- Evite las ranuras en el diseño de la placa de circuito impreso, especialmente cerca de planos de tierra o rutas de corriente.
- Las áreas de alta impedancia generan alta EMI. Use vías anchas para las líneas eléctricas.
- Las pistas de señales Stripline incluyen planos de tierra y energía siempre que sea posible.
- Mantenga las pistas de HF y RF lo más cortas posible y coloque primero las pistas de HF.
- Evite los trozos de pista. Estos provocan reflexiones y armónicos.
- Utilice anillos protectores y rellenos de tierra alrededor de componentes y terminaciones sensibles cuando sea posible.
- Un anillo de protección alrededor de la capa de traza reduce la radiación de la placa, se conecta a tierra solo en un punto y no usa el anillo de protección para nada más (es decir, no lo use para llevar un retorno a tierra desde el circuito).
- Evite la superposición de planos de potencia y sepárelos en un terreno común (reduce el ruido del sistema y el acoplamiento de potencia).
- Evite concentraciones localizadas de vías y almohadillas de orificios pasantes, ya que los planos de potencia deben ser altamente conductivos (el montaje en superficie es la técnica de ensamblaje preferida).
- El mittling (achaflanado de los bordes de las esquinas) reduce la concentración de campo.
- Ortogonalice el seguimiento entre capas adyacentes cuando sea posible.
- Evite bucles de pistas, incluso entre capas. Esto forma una antena receptora o radiante.
- No deje áreas de conductores flotantes. Estos actúan como radiadores EMI. Conéctese al plano de tierra si es posible (a menudo, estas secciones se colocan para disipar el calor, por lo que la polaridad no importa, pero consulte la hoja de datos del componente).
Componentes específicos de EMC
Como proveedor de componentes de aisladores, Murata Power Solutions ofrece una variedad de piezas que pueden brindar soluciones simples a los problemas de EMC en los circuitos existentes. La gama de componentes fabricados por Murata Power Solutions que se pueden utilizar para problemas específicos de EMC incluyen aisladores de transformadores, inductores estándar y bobinas de choque de modo común.
estrangulador de modo común
Los choques de modo común se pueden usar en líneas de señal para filtrar el ruido de modo común o EMI en los cables o para inducirlos en las pistas de señal (consulte la Figura 4). Los estranguladores deben colocarse lo más cerca posible del circuito del controlador/receptor o en el punto de entrada de la señal en el tablero. Los estranguladores funcionan pasando señales de modo diferencial y CC, al tiempo que cancelan la interferencia (EMI inducida) que aparece tanto en la señal como en las líneas de retorno. La selección adecuada de la inductancia también ayuda a mantener una coincidencia con la impedancia de línea característica y actúa como un filtro limitador de ancho de banda para la terminación.
Los transformadores de relación 1:1 de Murata Power Solutions se pueden utilizar como estranguladores de señal de modo común. Murata Power Solutions también tiene una cartera de estranguladores específicos para el cliente y puede diseñar estranguladores de modo común para aplicaciones de circuito del cliente.
Conclusión
Este documento ha discutido varias pautas y técnicas para ayudar a los diseñadores a mejorar sus diseños, específicamente reduciendo la susceptibilidad a las emisiones y la interferencia electromagnética (EMI). También presentamos algunos estándares relacionados que son ampliamente utilizados en la industria.