5 vấn đề EMC hàng đầu khi thiết kế PCB mà các công ty gặp phải

Thiết kế Bảng mạch in (PCB) là một quy trình phức tạp đòi hỏi sự chú ý cẩn thận đến từng chi tiết để đảm bảo tuân thủ chức năng phù hợp và khả năng tương thích điện từ (EMC). Ngay cả những nhà thiết kế giàu kinh nghiệm nhất cũng có thể mắc lỗi gây nguy hiểm cho hiệu suất của mạch và khả năng vượt qua các bài kiểm tra tuân thủ EMC của mạch. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận về năm sai lầm lớn nhất mà các công ty mắc phải khi thiết kế PCB và lý do tại sao chúng có thể gây ra lỗi tuân thủ EMC.

1. Bố trí Ground kém
   Bố trí Ground đúng cách là nền tảng của bất kỳ thiết kế PCB nào và nếu không được thực hiện đúng cách, nó có thể dẫn đến nhiều vấn đề, bao gồm nhiễu tín hiệu, xung điện áp và phát xạ điện từ. Bố trí Ground là rất quan trọng để tạo ra một vòng kín cho phép tín hiệu truyền qua mạch mà không bị nhiễu. Để tránh sai lầm này, các nhà thiết kế nên tuân theo các kỹ thuật bố trí Ground phù hợp và đảm bảo rằng tất cả các bộ phận được kết nối với một mặt phẳng ground chung. Cách tiếp cận này cung cấp một đường trở kháng thấp cho dòng điện chạy qua và giúp giảm nhiễu trong mạch.
2. Phân phối điện năng không phù hợp
   Phân phối điện năng kém có thể gây sụt áp, nhiễu và các vấn đề khác có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của mạch. Để tránh sai lầm này, các nhà thiết kế nên phân tích cẩn thận các yêu cầu về nguồn điện của từng thành phần và đảm bảo rằng nguồn điện được phân phối hợp lý cho tất cả các thành phần. Phân phối điện năng không phù hợp có thể gây ra các sự cố như tín hiệu nhiễu, tình trạng điện áp thấp và điện áp tăng đột biến có thể dẫn đến lỗi thành phần hoặc hỏng dữ liệu.
3. Tụ điện decoupling
   Tụ điện decoupling được sử dụng để ổn định điện áp của nguồn điện và vị trí thích hợp của chúng là rất quan trọng để đảm bảo mạch điện hoạt động bình thường. Tuy nhiên, việc decoupling không đầy đủ có thể gây ra dao động điện áp, có thể dẫn đến nhiễu, méo tín hiệu và các vấn đề khác. Để tránh sai lầm này, các nhà thiết kế nên lựa chọn cẩn thận các tụ điện decoupling thích hợp và đặt chúng càng gần càng tốt với các chân nguồn của từng linh kiện. Việc decoupling đúng cách đảm bảo rằng điện áp tăng đột biến được hấp thụ bởi các tụ điện và không lan truyền qua phần còn lại của mạch điện.
4. Định tuyến trace không đúng
   Định tuyến trace là quá trình bố trí các kết nối điện của PCB và đây là một trong những khía cạnh quan trọng nhất của thiết kế PCB. Định tuyến trace không đúng cách có thể gây ra hiện tượng phản xạ tín hiệu, nhiễu xuyên âm và các sự cố khác có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của mạch. Để tránh sai lầm này, các nhà thiết kế nên tuân theo các phương pháp hay nhất để định tuyến trace, chẳng hạn như giữ cho các trace càng ngắn càng tốt, tránh các khúc cua gấp và tách tín hiệu tốc độ cao và tốc độ thấp. Định tuyến trace không đúng cách có thể dẫn đến suy giảm tín hiệu và nhiễu có thể ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể của mạch.
5. Thiếu kiểm tra EMC trong quá trình thiết kế
   Việc tuân thủ EMC là điều cần thiết để đảm bảo rằng mạch điện hoạt động chính xác và không can thiệp vào các thiết bị khác. Việc không tiến hành thử nghiệm EMC trong giai đoạn thiết kế có thể dẫn đến việc thiết kế lại tốn kém và chậm trễ. Để tránh sai lầm này, các nhà thiết kế nên sử dụng các công cụ kiểm tra EMC trong quá trình thiết kế để xác định các vấn đề tiềm ẩn và đảm bảo tuân thủ các quy định của EMC. Thử nghiệm EMC thích hợp đảm bảo rằng mạch điện không phát ra hoặc nhận nhiễu điện từ có thể gây trục trặc hoặc làm hỏng các thiết bị điện tử khác.

Tóm lại, bằng cách sử dụng các công cụ, tài nguyên và kiến ​​thức chuyên môn sẵn có, các công ty có thể tránh được những lỗi phổ biến khi thiết kế PCB và đảm bảo rằng thiết kế của họ đáp ứng các tiêu chuẩn tuân thủ EMC. Thiết kế và thử nghiệm phù hợp là rất quan trọng để tạo ra các mạch chức năng và đáng tin cậy, đồng thời cộng đồng kỹ thuật điện tử cung cấp nhiều kiến ​​thức và tài nguyên để giúp các nhà thiết kế đạt được những mục tiêu này.