如何使用PCB孔來減少EMI？

很多小朋友喜歡吃甜甜圈。每每在那些輕松愜意的親子時刻，可愛的小寶貝們難免會好奇地開啟十萬個為什么的連環(huán)問題。然后就會有問到它們這些甜甜圈是如何制作的，以及為什么它們在中心形成一個洞。作為家長遇到這種時候，一定會盡力滿足他的好奇心，但往往會心有余而力不足。我們也不是百科全書萬事通，也不知道為什么甜甜圈會有孔。不過幸運(yùn)的是，我們可以習(xí)慣性的打開手機(jī)瀏覽器，網(wǎng)上百度或Google來找到答案。

除非你有一個好奇的孩子，你會為了回答他的“為什么”而去上網(wǎng)百度。不然你可能不會關(guān)心甜甜圈為什么會有一個洞。類似的，作為一個電子行業(yè)從業(yè)人員，你會去了解為什么PCB中會放置有安裝孔。也可能會去Google或者百度來搜索這些類型的孔洞相關(guān)知識。PCB中的安裝孔是電子設(shè)計中的重要元素。每個PCB設(shè)計師都會去了解PCB安裝孔的用途以及基本設(shè)計。并且，當(dāng)安裝孔與地面連接時，可以節(jié)省安裝后的一些不必要的麻煩。

如何使用PCB孔來減少EMI？

顧名思義，PCB安裝孔有助于將PCB固定到外殼上。不過這是它的物理機(jī)械用途，此外，在電磁功能方面，PCB安裝孔還可用于降低電磁干擾（EMI）。對EMI敏感的PCB通常放置在金屬外殼中。為了有效降低EMI，電鍍PCB安裝孔需要連接到地面。這樣接地屏蔽之后，任何電磁干擾將從金屬外殼被導(dǎo)向到地面。

一般的新手設(shè)計師會問的常見問題是你究竟將其連接到哪個地面？在常見的電子設(shè)備中，有信號，外殼基座和接地。根據(jù)經(jīng)驗，不能將安裝孔連接到信號地。信號地是您的電路設(shè)計中電子元件的參考地，將電磁干擾引入其中不是件好事。

您要連接的是外殼機(jī)箱接地。這是機(jī)柜的所有接地連接的匯合點(diǎn)。機(jī)箱接地應(yīng)連接在一個點(diǎn)，最好是通過星形連接。這樣可以避免引起接地回路和多個接地連接。多個接地連接可導(dǎo)致輕微的電壓差，并導(dǎo)致電流在機(jī)箱接地之間流動。然后將機(jī)箱接地連接到大地，以實現(xiàn)安全措施。

為什么具有適當(dāng)?shù)慕拥剡B接是非常重要的？

如果PCB板的外殼基座是金屬殼體，那么整個金屬殼體就是大地，220V電源的地線與大地相連，所有接口都需要與大地相連，螺絲也要與大地相連。這樣EMC測試中進(jìn)入的干擾直接從大地泄放至大地，而保證其不干擾內(nèi)部系統(tǒng)。另外EMC的保護(hù)器件必要每個接口都有，且要貼近接口。

如果是塑料殼體，那么最好有個金屬板嵌入其中。如果沒有辦法實現(xiàn)，那么就需要在布線布局上多多考慮了，敏感信號（時鐘、復(fù)位、晶振等）線需要保地處理，增加濾波網(wǎng)絡(luò)（芯片、晶振、電源）。

將電鍍安裝孔連接到機(jī)箱地是最佳做法，但并不是唯一遵守的最佳做法。為確保您的設(shè)備受到保護(hù)，您的機(jī)箱接地必須連接到適當(dāng)?shù)慕拥囟恕＠?，如果您?gòu)建一個沒有正確接地的自動停車支付機(jī)器，您可能會有客戶在付款時抱怨發(fā)生“觸電”。當(dāng)客戶觸摸外殼的非絕緣金屬部分時，可能會發(fā)生這種情況。

當(dāng)計算機(jī)電源的機(jī)箱未正確接地時，也可能會受到輕微的電擊。當(dāng)將電源插座連接到建筑物的地面的接地電纜斷開時，也可能發(fā)生這種情況。這可能導(dǎo)致相應(yīng)機(jī)器上的浮動接地。

EMI屏蔽的原理依賴于適當(dāng)?shù)慕拥剡B接。具有浮動接地連接不僅會使您的客戶受到輕微的電擊，如果您的設(shè)備短路，則可能會危及用戶的安全。如下圖所示，正確的接地對于安全性和EMI屏蔽很重要。

設(shè)計PCB安裝孔的基本技巧

PCB安裝孔在設(shè)計中會經(jīng)常用到。當(dāng)進(jìn)行安裝孔的安裝時，有幾條簡單的基本原則。首先要注意安裝孔的坐標(biāo)。這里出現(xiàn)錯誤將直接導(dǎo)致您的PCB不能被正確安裝在其外殼中。另外還需要確保安裝孔的尺寸適合您選擇的螺絲。

一般不要把安裝孔放在PCB的邊緣上太遠(yuǎn)。在邊緣處的介質(zhì)材料太少可能會在安裝或拆卸過程中導(dǎo)致PCB上的裂紋。您還應(yīng)該在安裝孔和其他部件之間留出足夠的間隙。

偉大的電路設(shè)計軟件，如Altium公司的序列軟件Altium Designer，可以精確地放置安裝孔，并定義相關(guān)的安全間距的規(guī)則。

來源：Altium

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