PCB-EMC設(shè)計案例分析與仿真解析

PCB-EMC設(shè)計案例分析與仿真解析(石老師)課程介紹：

課程背景
    電子產(chǎn)品的電磁兼容（EMC）問題常常被稱為“玄學(xué)”，實際上電磁兼容是一門實踐性很強(qiáng)的工程性學(xué)科，在實際應(yīng)用中除了需要理論計算與建模仿真外，還應(yīng)該關(guān)注實際工程應(yīng)用中的問題解決，在實踐中不斷積累總結(jié)設(shè)計經(jīng)驗，并用于優(yōu)化相關(guān)的仿真模型，通常兩者也是相輔相成的關(guān)系。
    電子產(chǎn)品的電磁兼容（EMC）設(shè)計具有很大的“灰度”，在實際產(chǎn)品的電磁兼容設(shè)計中，需要充分考慮和權(quán)衡產(chǎn)品的功能實現(xiàn)、信號質(zhì)量、工程工藝設(shè)計（散熱、安全、環(huán)境可靠性等）、產(chǎn)品成本等綜合因素的影響，多方權(quán)衡利弊，最終達(dá)成的方案才算得上是最優(yōu)的產(chǎn)品電磁兼容設(shè)計方案。
    電子產(chǎn)品PCB電磁兼容（EMC）設(shè)計具有獨(dú)特的價值和地位。PCB是信號的載體也是“EMI噪聲”的載體，將“猛獸”馴服于牢籠（PCB）中（PCB EMC設(shè)計的核心理念：控制噪聲電壓的導(dǎo)體面積、控制噪聲電流的回流路徑），將有助于產(chǎn)品獲取更加穩(wěn)定的EMC性能、降低產(chǎn)品EMC整體實現(xiàn)成本。同時將會極大的減輕產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)與線纜等路徑環(huán)節(jié)解決EMC問題的壓力。
    因此EMC工程師、PCB設(shè)計工程師、硬件工程師等均需要提升PCB的EMC設(shè)計水平，掌握相關(guān)的PCB EMC設(shè)計技術(shù)。此課程融入了EMC案例分析與案例仿真解析等數(shù)據(jù)，讓學(xué)員可以用最直觀的方式了解PCB設(shè)計中的EMC規(guī)則與設(shè)計思路

課程特色
    本課程抽取了PCB電磁兼容（EMC）設(shè)計中的重要概念、核心理論進(jìn)行講解，結(jié)合了十幾年EMC工程整改領(lǐng)域的技術(shù)案例總結(jié)同時，應(yīng)用EMC仿真工具對產(chǎn)品PCB電磁兼容設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)與案例問題點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的解析與論證，能有效深化學(xué)員對該EMC關(guān)鍵技術(shù)知識點(diǎn)的掌握，并提高EMC問題分析解決的實際戰(zhàn)斗力。
    培訓(xùn)老師具有近20年的EMC工作經(jīng)驗，課件選擇了最重要的、與實際應(yīng)用聯(lián)系緊密的EMC知識點(diǎn)進(jìn)行介紹，每一個知識點(diǎn)參考國外多部經(jīng)典、權(quán)威的EMC文獻(xiàn)資料進(jìn)行理論分析，同時結(jié)合了相關(guān)的工程案例與仿真實例進(jìn)行論證解析。
    PCB設(shè)計中的EMC設(shè)計規(guī)則有仿真、測試數(shù)據(jù)支持。大多數(shù)的EMC設(shè)計規(guī)則，如PCB時鐘走線跨分割、換參考、電源/地平面去耦等都有詳細(xì)的仿真數(shù)據(jù)支持，有的還有測試數(shù)據(jù)支持，使學(xué)員印象深刻、銘記于心，達(dá)到學(xué)以致用、立竿見影的效果

課程收益
通過培訓(xùn)學(xué)習(xí)，學(xué)員可以掌握如下知識點(diǎn)：
    PCB上信號的時域與頻域特性，PCB的EMC設(shè)計中，為什么有些信號需要重點(diǎn)關(guān)注，有些信號不需要過于關(guān)注。
1.PCB輻射問題從何而來，PCB都隱藏了哪些輻射天線。
2.PCB輻射問題從何而來，PCB都有哪些隱形的輻射激勵源。
3.PCB層疊設(shè)計中都需要從哪些維度去考慮EMC問題。
4.PCB布局設(shè)計中都需要從哪些維度去考慮EMC問題。
5.PCB布線設(shè)計中哪些因素會影響信號電流的回流路徑，會帶來哪些的EMI影響。
6.PCB上地的概念，PCB的地與哪些EMC問題相關(guān)。
7.PCB電源地設(shè)計中的去耦電容是不是越多越好。
8.PCB設(shè)計時，如何正確使用磁珠、電容、共模電感等EMC元器件，在單板原理圖階段全面考慮電磁兼容的問題。
9.如何從PCB中考慮多種地的隔離、分割，單點(diǎn)連接還是多點(diǎn)連接。
10.如何從從產(chǎn)品的測試結(jié)果頻譜圖中精確找到PCB上的噪聲源及其位置。

課程大綱

(一) PCB中的電磁兼容知識點(diǎn)
 ◇ PCB中信號的時域與頻域特性
 ◇ 電磁兼容測試項目與PCB的關(guān)系
 ◇ PCB中的輻射發(fā)射隱藏天線
 ◇ PCB中的電壓噪聲源模型
 ◇ PCB中的電流噪聲源模型

(二) 產(chǎn)品EMC測試案例與PCB設(shè)計問題分析
 ◇ 輻射發(fā)射問題中的PCB設(shè)計問題解析
     → PCB上時鐘走線構(gòu)成輻射問題的幾種方式
     → PCB板上的器件本體輻射如何處理
     → 高速芯片散熱器如何接地EMI性能最優(yōu)
     → PCB上的電源地平面是否會構(gòu)成輻射天線
     → PCB 如何與對外連接線構(gòu)成輻射模型
 ◇ 傳導(dǎo)發(fā)射問題中的PCB設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)
     → 開關(guān)電源的PCB傳導(dǎo)問題模型
     → 開關(guān)電源的PCB布局布線設(shè)計EMC要求
     → 如何在PCB設(shè)計環(huán)節(jié)控制傳導(dǎo)測試中的差共模噪聲電流
     → 信號口傳導(dǎo)發(fā)射問題與PCB的地處理設(shè)計
 ◇ EMS測試問題與PCB設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)
     → PCB設(shè)計如何考慮ESD的影響
     → EFT/CS噪聲特點(diǎn)與PCB設(shè)計
     → Surge電流的PCB設(shè)計注意事項
 ◇ PCB設(shè)計中的自兼容問題
     → PCB中哪些信號需要考慮串?dāng)_的影響
     → 串?dāng)_的影響如何評估與解決
相關(guān)案例分析與仿真解析
     → 案例：DDR時鐘走線換參考導(dǎo)致輻射超標(biāo)案例與仿真解析
     → 案例：高速時鐘走線PCB表層走線引起的輻射發(fā)射問題案例與仿真解析
     → 案例：時鐘信號濾波電路如何設(shè)計案例分析
     → 案例：傳導(dǎo)測試中共模電容的PCB環(huán)路設(shè)計案例解析
     → 案例：開關(guān)電源產(chǎn)品的環(huán)路控制與差模干擾案例解析
     → 案例：時鐘電源濾波設(shè)計不當(dāng)引起的PCB電源網(wǎng)絡(luò)高頻輻射案例與仿真解析
     → 案例：某消費(fèi)終端產(chǎn)品PCB設(shè)計缺陷引發(fā)的ESD問題案例
     → 案例：某軍用產(chǎn)品芯片電源布局布線設(shè)計不當(dāng)引起的RS問題案例

(三) PCB EMC設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)分析與仿真解析
 ◇ PCB中的電源地平面設(shè)計
     → 電源平面地平面在PCB EMC設(shè)計中的意義
     → 信號電流如何在地平面電源平面之間形成回流路徑
     → 如何設(shè)計電源地平面上的去耦電容（全局去耦電容、芯片去耦電容）
     → PCB上孤立網(wǎng)絡(luò)銅皮如何影響產(chǎn)品的輻射性能
     → 如何利用PCB上的地平面構(gòu)成PCB的法拉第籠屏蔽效應(yīng)
 ◇ PCB中的關(guān)鍵信號走線EMC設(shè)計要求
     → 時鐘信號跨分割的輻射觸發(fā)機(jī)理與仿真分析
     → 低成本單板的跨分割解決方案
     → 關(guān)鍵信號PCB走線換參考平面的EMI影響分析與仿真解析
     → 低層疊單板PCB關(guān)鍵信號換參考的處理建議
     → PCB設(shè)計中是否允許時鐘信號的表層走線
 ◇ PCB的混合地設(shè)計原則
     → 數(shù)模混合電路設(shè)計原理
     → 數(shù)字信號干擾模擬信號的幾種模式
     → 接口區(qū)域地分割的原理和意義
     → 接口電路PCB設(shè)計是否需要做地分割
     → 共模電感下方的地平面是否需要掏空處理
 ◇ PCB內(nèi)部連接器Pin Map相關(guān)的EMC設(shè)計要求
     → 產(chǎn)品EMC設(shè)計為什么需要考慮Pin Map
     → 連接器的Pin Map設(shè)計不當(dāng)會帶來哪些EMC問題
     → 連接器Pin Map設(shè)計的EMC要求
 ◇ PCB與機(jī)殼地的連接設(shè)計
     → 數(shù)字地是否應(yīng)該和機(jī)殼地直接連接
     → 浮地PCB設(shè)計的EMC技術(shù)要點(diǎn)
     → 接地產(chǎn)品PCB應(yīng)該如何實現(xiàn)與機(jī)殼地的連接
相關(guān)案例分析：
     → 案例：孤立銅皮與去耦電容設(shè)計不當(dāng)導(dǎo)致的高頻輻射問題案例分析
     → 案例：時鐘換層設(shè)計不當(dāng)引起的輻射發(fā)射案例分析
     → 案例：數(shù)字地與射頻地設(shè)計不當(dāng)引起的電源口電流法測試超標(biāo)案例分析
     → 案例：PCB接口地分割處理不當(dāng)引起的CS測試Fail問題案例
     → 案例: 產(chǎn)品背板Pin Map定義不合理引起的自兼容問題案例分析

(四) PCB基本EMC器件的選擇與應(yīng)用
 ◇ 常用EMC濾波器件工作原理
     → 容性濾波器件的EMC原理
     → 感性濾波器件的EMC原理
     → 復(fù)合器件是否推薦使用
 ◇ 接口濾波電路如何設(shè)計
     → 如何確定電源濾波電路的電感值（變換Z參數(shù)）
     → 如果決定使用單極濾波還是多級濾波
     → X電容、Y電容的選型注意事項
     → 各類信號接口濾波電路的器件選型要求
     → 濾波電路的PCB布局布線設(shè)計要點(diǎn)
 ◇ TVS管、壓敏電阻特性、氣體放電管、半導(dǎo)體放電管器件特性
 ◇ 如何選擇抑制器件的參數(shù)
 ◇ 防護(hù)器件PCB設(shè)計的通流設(shè)計如何換算
相關(guān)案例分析：
     → 案例：電源濾波電感的Z參數(shù)變換方法
     → 案例：電源濾波電路的濾波電容旁路效應(yīng)影響EMC性能案例
     →   案例：電源與信號共母板導(dǎo)致的E1/T1信號異常案例
     → 案例：某產(chǎn)品電源口濾波電路引起的防雷測試諧振案例分析

(五) 問題解答與現(xiàn)場分析
 ◇ 課間休息問題解答
 ◇ 客戶自帶PCB、原理圖、產(chǎn)品實物EMC問題與隱患分析

優(yōu)質(zhì)售后服務(wù)，提升培訓(xùn)效果
參訓(xùn)學(xué)員或者企業(yè)在課程結(jié)束后，可以享受相關(guān)的電磁兼容技術(shù)方面優(yōu)質(zhì)售后服務(wù)，作為授課之補(bǔ)充，保證效果，達(dá)到學(xué)習(xí)目的。主要內(nèi)容如下：
1.【技術(shù)問題解答】培訓(xùn)后一年內(nèi)，如有課程相關(guān)技術(shù)問題，可通過電話、郵件聯(lián)系，我們將第一時間協(xié)助解決；
2.【定期案例分享】分享不斷，學(xué)習(xí)不斷；
3.【技術(shù)交流群】加入正式技術(shù)交流群，與行業(yè)大咖零距離溝通；
4.【EMC元件選型技術(shù)支持】如學(xué)員在EMC元件選擇或應(yīng)用上有不清楚的地方可隨時與溝通；
5.【往期經(jīng)典案例分析】行業(yè)典型EMC案例分享、器件選型等資料。
6.【研討會】不限人數(shù)參加線上或者線下研討會，企業(yè)內(nèi)部工程師可相互分享，共同成長。
7.【EMC測試服務(wù)】在進(jìn)行EMC測試服務(wù)，可享受會員折扣服務(wù)！

講師資歷
石老師
石老師從事EMC工程近20年，曾任職于華為電磁兼容研究部工作8年多，對前沿的電磁兼容設(shè)計理念與最新的電磁兼容信息較了解，對研發(fā)IPD流程有獨(dú)到的見解；具有豐富的軍用產(chǎn)品的電磁兼容設(shè)計、汽車電子系統(tǒng)EMC設(shè)計與整改等經(jīng)驗。作為賽盛總工程師，專注于軍品、軌道交通、汽車等重大項目的電磁兼容體系建設(shè)與研究工作。
主要從事項目有：
615所、805所、洛陽613所，185所，105所、633所、海馬汽車（整車）、長安汽車研究院（新能源車）、長城華冠（電動跑車）、獵豹汽車（新能源SUV）、一汽集團(tuán)技術(shù)中心（軍車）、吉利汽車、鄭州日產(chǎn)（純電動皮卡車）、廣汽研究院（整車）、華晨集團(tuán)（整車）、南車集團(tuán)（動車）、溫州長江汽車（冰箱控制器）、合興集團(tuán)汽車電子（長城汽車保險絲盒）、北汽福田（ECU）、三花（車用EXV）、福田歐輝（新能源及其相關(guān)零部件）、臥龍電氣（汽車電機(jī)）、富士電機(jī)（汽車電機(jī)）、四川富士（雨刮電機(jī)、后窗電機(jī)）、重慶博耐特（雨刮電機(jī)）、比亞迪（電機(jī)控制器）（DC/DC）（OBC）（4合1電控）、歐菲（控制器）、寧德時代（電磁包）、中科華瑞（;電機(jī)控制器）等......產(chǎn)品正向設(shè)計、整改等。

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