某車載攝像頭,產品設計初期僅考慮產品功能,未過多考慮電磁兼容設計,導致產品設計出來后輻射騷擾度嚴重超標;下面分析該產品主控板PCB設計中的EMC缺陷。
1.1.PCB布局設計問題分析
1.1.1.問題1分析
【問題分析】DC12V電源接口輸入端濾波器件放置不當,會導致濾波器件濾波性能失效;
CAN接口輸入端濾波器件放置太遠,濾波效果不佳;
【問題改善建議】
(1)電容、差模電感等濾波器件靠近接口處擺放,按照電流流向擺放濾波器件;
(2) 負極以走線條的形式與正極并排走線,經過靠近接口處的差模電感后通向電源芯片;
(3) 接口處及其投影區要求挖空處理,避免負極的差模電感濾波失效;
(4) CAN接口的濾波共模電感靠近接口處放置;
具體如布局如下圖所示:
1.1.2.問題2分析
【問題分析】電源芯片輸入輸出濾波器件放置不當,會導致濾波效果不佳;
【問題改善建議】電源芯片輸入及輸出走線要盡量分開,濾波器件靠近芯片端按照信號流向整齊緊湊放置;
電源芯片具體布局可參考下圖:
1.2.PCB分地設計問題分析
1.2.1.問題1分析
【問題分析】電源層分割不當,較多的電源分割會導致相鄰布線層存在較大的跨分割問題;
【問題改善建議】
(1)電源層全鋪3.3V和DDR電源,盡量保證電源層完整;
(2)AVDD/DVDD/5V等可在3、4層布線層處理,盡量不要在電源層(第二層)進行分割;
1.2.2.問題2分析
【問題分析】頂層或底層大面積鋪地時僅有較少的過地孔,較少的過地孔導致地平面連接不完整,不利于電磁兼容;
【問題改善建議】表層或底層大面積鋪地時要求多打過地孔與下層地平面連接,避免存在“孤島”現象;
1.3.PCB布線設計問題分析
1.3.1.問題1分析
【問題分析】CAN信號走線不當,容易耦合外部干擾導致EMC等問題;
【問題改善建議】
(1)接口至CAN芯片的CAN信號走線應當嚴格遵守差分線布線規則;
(2) CAN芯片至CPU的CAN 信號走線要求每根信號線都進行包地處理,且包地線要求多打過地孔與下層地平面連接;
(3) 走線不要從排線接口處通過;
1.3.2.問題2分析
【問題分析】DSP芯片至排線接口走線處理不當;
【問題改善建議】
(1) DSP芯片至排線接口走線要求每根信號線走線遵循3W原則,即線與線之間的間距要求有3倍以上的線寬;若是可能,最好每根信號線進行伴地處理,伴地線要求多打地過孔與地平面連接;
(2) DSP芯片至攝像頭單板的CLK信號走線要求短直,避免彎曲/曲折的現象(上圖中存在走線曲折現象);走線要求進行包地處理,即CLK信號走線旁均有地線與之相伴,且包地線要求多打過孔與地平面相連;切記CLK走線不要存在跨分割現象,即走線不要跨越不同的電源平面(上圖中存在跨分割現象)。
1.3.3.問題4分析
【問題分析】噪聲/濾波器件投影區存在走線,噪聲/濾波器件下方走線極易將噪聲耦合到信號走線或信號走線帶來的干擾使濾波器件失效;
【問題改善建議】噪聲或濾波器件投影區下方不要存在其他信號走線;
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原文標題:20180722-EMC問題圖示解析-車載攝像頭
文章出處:【微信號:EMC_EMI,微信公眾號:電磁兼容EMC】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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