電子設(shè)備的可靠性設(shè)計-wenkub.com
2025-06-27 08:36 本頁面
【正文】 折線,.(6) 關(guān)鍵的線盡量短而粗,則要用地線—信號—地線方式引出().(7) 任何信號線都不要形成環(huán)路,如不可避免,環(huán)路應(yīng)盡量小. (8) 對A/D類器件,大電流線平行.(9) 單片機及其他集成電路如有多個電源,地端,則每端都要加一個去耦電容,每個集成電路也要加一個去耦電容(獨石電容或瓷片電容). (10) 單片機不用的I/O端口編程時要定義成輸出. (11) 需要時,電源線,地線上可加銅線繞制的高頻扼流圈,用來阻斷高頻噪聲的傳導(dǎo). (12) 盡量不要使用集成電路插座,把集成電路直接焊在印制板上,因為插座有較大的分布電容.(13) 若經(jīng)濟條件允許,可用多層板制作印制電路板. PCB電磁兼容設(shè)計中的地線設(shè)計 地線阻抗干擾任何導(dǎo)線(包括地線),導(dǎo)線的阻抗遠大于導(dǎo)線電阻,地線的阻抗引起的地線上各點之間的電位差能夠造成電路的誤動作,導(dǎo)致電路工作的異常. 導(dǎo) 線 的 阻 抗 地線環(huán)路干擾和抑制電源饋線接入電路后,電路接地,饋線和地線就構(gòu)成一個環(huán)路,在環(huán)路中就產(chǎn)生感生電勢em,em=dΦ/(或信號線)產(chǎn)生地環(huán)流,. 地環(huán)路的干擾 1) 使用隔離變壓器,仍然能夠為頻率較高的地環(huán)路電流提供通路,因此采用隔離變壓器的方法對高頻地環(huán)路電流的抑制效果較差. 采用隔離變壓器阻隔地環(huán)路2) 使用光耦合器采用光耦合器阻隔地環(huán)流是最常用的方法,一是用光耦器件連接,即使在高頻工作時也能提供良好的隔離。角,以降低回損.(6) 時鐘引線,行驅(qū)動器或總線驅(qū)動器的信號線常常載有大的瞬變電流,其印制導(dǎo)線要盡可能短。如果干擾電平與低電平級的輸入電平可以比擬,則應(yīng)嚴格屏蔽. (4) . 印制電路板布線的可靠性設(shè)計 電磁兼容性設(shè)計電磁兼容性(EMC)是指電子系統(tǒng)及其元器件在各種電磁環(huán)境中仍能夠協(xié)調(diào),使電路和設(shè)備在規(guī)定的電磁環(huán)境中能正常工作,又能減少其本身對其他設(shè)備的電磁干擾. 印制電路板電磁兼容設(shè)計具體體現(xiàn)在布線時,此時要注意以下問題:(1) 專用零伏線,電源線的走線寬度大于等于1 mm.(2) 電源線和地線盡可能靠近,整塊印制板上的電源與地要呈井字形分布,以便使分布線電流達到均衡.(3) 要為模擬電路專門提供一根零伏線,.(4) 印制電路板的插頭也要多安排一些零伏線作為線間隔離。對關(guān)鍵組件進行灌封或加其他密封措施.2) 霉菌的防護霉菌是指生長在營養(yǎng)基質(zhì)上而形成絨毛狀,. 電子設(shè)備的霉菌防護方法有以下幾種:(1) 控制環(huán)境條件. (2) 密封防霉. (3) 使用防霉劑.(4) 使用防霉材料. 3. 金屬的防腐電子設(shè)備中大量應(yīng)用到金屬材料,金屬材料會和周圍腐蝕介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用,從而導(dǎo)致金屬的腐蝕. 金屬防腐蝕措施如下:(1) ,首先要知道腐蝕介質(zhì)的種類,腐蝕強度,PH值以及影響腐蝕性的諸如環(huán)境溫度,濕度變化情況等各種因素. (2) ,可將覆蓋層分為三類:金屬覆蓋層(電鍍),化學(xué)覆蓋層(金屬氧化物)和涂料覆蓋層. 電子設(shè)備的電磁防護屏蔽就是用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧现瞥傻囊院?殼,板和柵等形式,將電磁場限制在一定空間范圍內(nèi),使電磁場從屏蔽體的一面?zhèn)鞯搅硪幻鏁r受到很大的衰減,可分為電屏蔽,磁屏蔽和電磁屏蔽.電屏蔽即靜電或電場的屏蔽,用于防止或抑制寄生電容耦合,把感應(yīng)源的寄生電容短接到地,達到屏蔽的目的.磁屏蔽用于防止磁感應(yīng),抑制寄生電感耦合,隔離磁場干擾.電磁屏蔽用于防止或抑制高頻電磁場的干擾.1. 元器件防靜電措施半導(dǎo)體器件在制造,存貯,運輸及裝配過程中均可能因摩擦而產(chǎn)生靜電電壓,當(dāng)器件與這些帶電體接觸時,帶電體就會通過器件引腳放電,雙極器件和混合集成電路等器件對靜電放電損傷敏感.以對靜電敏感的CMOS集成電路為例,在電路設(shè)計及印制板設(shè)計時,應(yīng)注意以下幾點:(1) 不使用的輸入端應(yīng)根據(jù)要求接電源或接地,不得懸空.(2) 作為線路板輸入接口的電路,其輸入端除加瞬變電壓抑制二極管外,還應(yīng)對地接電阻器(～1 MΩ).(3) 當(dāng)電路與電阻電容組成振蕩器時,電容器存貯電荷產(chǎn)生的電壓可使有關(guān)輸入端的電壓瞬時高于電源電壓. (4) 作為線路板輸入接口的傳輸門,每個輸入端都應(yīng)串接電阻器(阻值取50～100 Ω).(5) 作為線路板輸入接口的邏輯門,每個輸入端都應(yīng)串接電阻器(阻值取100～200 Ω).(6) 作為線路板輸入接口的應(yīng)用部位,應(yīng)防止其輸入電位高于電源電位(先加信號源,后加線路板電源,就可導(dǎo)致這一現(xiàn)象發(fā)生).2. 導(dǎo)線的屏蔽1) 印制導(dǎo)線屏蔽單面印制板在信號線之間設(shè)置接地的印制導(dǎo)線可以起屏蔽作用,(a),除在信號線之間設(shè)置接地線以外,其背面銅箔也接地,增強了屏蔽作用,(b)所示. 印制板的屏蔽線2) 高頻導(dǎo)線(同軸射頻電纜)的屏蔽高頻導(dǎo)線的屏蔽主要是在其外面套上一層金屬絲的編織網(wǎng),中心是芯線,金屬網(wǎng)是屏蔽層,芯線和屏蔽層之間襯有絕緣材料,屏蔽層外還有一層絕緣套管.(1) ,只要將屏蔽層在一端接地,則中心導(dǎo)線信號電流在屏蔽層上感應(yīng)出的電荷就被釋放到地,. 屏蔽體一端接地的電場屏蔽作用如果屏蔽層兩端接地,使在屏蔽層的外面沒有磁場輻射,從而起到磁屏蔽作用,(a),(b)所示._ 屏蔽體上有電流時的屏蔽作用:屏蔽層在芯線進入屏蔽盒的入口時就應(yīng)與屏蔽盒連接,(a)所示。(b) 橫長排列(3) 在水平方向上,大功率器件應(yīng)盡量靠近印制板邊沿布置,以便縮短傳熱途徑。(d) 星形3. 變壓器的散熱措施1) 溫度對變壓器的影響溫度對變壓器的影響除降低其使用壽命外,變壓器的允許溫度應(yīng)低于95℃.2) 變壓器散熱的一般考慮(1) 不帶外罩的變壓器,要求鐵心與支架,支架與固定面都要良好接觸,使其熱阻最小.(2) 對有外罩的變壓器,除要求外罩與固定面良好接觸外,可將其墊高并在固定面上開孔,形成對流,.(3) 變壓器外表面應(yīng)涂無光澤黑漆,以加強輻射散熱. 變壓器的散熱4. 集成電路的散熱措施集成電路的散熱,主要依靠管殼及引線的對流,輻射和傳導(dǎo)散熱, W/cm2時,應(yīng)裝散熱裝置,以減少外殼與周圍環(huán)境的熱阻. 集成電路的散熱5. 電子設(shè)備整機的散熱措施1) 機殼自然散熱:(1) 選擇導(dǎo)熱性能好的材料
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