新能源汽车拉动PCB需求
新能源汽车对PCB的需求同样潜力巨大。在产业政策的支持下,国内新能源汽车市场从2014年开始保持高速增长。新能源汽车中的BMS是**部件之一,而作为BMS的基础部件之一,PCB板也将受益于新能源汽车的发展。
相比传统型汽车,新能源汽车电子化程度更高。新能源汽车以电动汽车为**,与传统燃油汽车相比,主要差别在于四大部件,驱动电机、调速控制器、动力电池、车载充电器,主要以车载蓄电池作为能量来源,以电机作为动力来源驱动车辆行驶。与传统汽车相比,新能源车对电子化程度的要求更高,电子装置在传统高级轿车中的成本占比约为25%,在新能源车中则达到45%-65%。
新能源汽车BMS:汽车PCB新增长点。锂电池是新能源汽车的**能源,为保障电池安全可靠的运行,就必须通过电池管理系统(BMS)对电池进行实时监控,BMS也被称为电动汽车电池系统的大脑,与电池、车身控制系统共同构成电动汽车三大**技术。PCB是BMS的硬件基础,大的巴士车有12-24块板子,小的轿车有8-12块板子,主控电路用量约为0.24平方米,单体管理单元则在2-3平方米,汽车PCB将随着新能源汽车的市场规模的增长迎来放量 隔离方法包括:屏蔽其中一个或全部屏蔽、空间远离、地线隔开。深圳软硬结合板
PCB多层板LAYOUT设计规范之十八:
142.用R-S触发器作设备控制按钮与设备电子线路之间配合的缓冲
143.降低敏感线路的输入阻抗有效减少引入干扰的可能性。144.LC滤波器在低输出阻抗电源和高阻抗数字电路之间,需要LC滤波器,以保证回路的阻抗匹配145.电压校准电路:在输入输出端,要加上去耦电容(比如0.1μF),旁路电容选值遵循10μF/A的标准。
146.信号端接:高频电路源与目的之间的阻抗匹配非常重要,错误的匹配会带来信号反馈和阻尼振荡。过量地射频能量则会导致EMI问题。此时,需要考虑采用信号端接。信号端接有以下几种:串联/源端接、并联端接、RC端接、Thevenin端接、二极管端接
147.MCU电路:I/O引脚:空置的I/O引脚要连接高阻抗以便减少供电电流。且避免浮动。IRQ引脚:在IRQ引脚要有预防静电释放的措施。比如采用双向二极管、Transorbs或金属氧化变阻器等。复位引脚:复位引脚要有时间延时。以免上电初期MCU即被复位。振荡器:在满足要求情况下,MCU使用的时钟振荡频率越低越好。让时钟电路、校准电路和去耦电路接近MCU放置
148.小于10个输出的小规模集成电路,工作频率≤50MHZ时,至少配接一个0.1uf的滤波电容。工作频率≥50MHZ时,每个电源引脚配接一个0.1uf的滤波电容 软硬结合pcb板.将散热器靠近机箱接缝,通风口或者安装孔的金属部件上的边和拐角要做成圆弧形状。
PCB多层板LAYOUT设计规范之二十:
178.在单片机I/O口,电源线,电路板连接线等关键地方使用抗干扰元件 如磁珠、磁环、电源滤波器,屏蔽罩,可显著提高电路的抗干扰性能
179.对于单片机闲置的I/O口,不要悬空,要接地或接电源。其它IC的闲置 端在不改变系统逻辑的情况下接地或接电源
180.对单片机使用电源监控及看门狗电路,如:IMP809,IMP706,IMP813, X25043,X25045等,可大幅度提高整个电路的抗干扰性能。
181.在速度能满足要求的前提下,尽量降低单片机的晶振和选用低速数字 电路
182.如有可能,在PCB板的接口处加RC低通滤波器或EMI抑制元件(如磁珠、信号滤波器等),以消除连接线的干扰;但是要注意不要影响有用信号的传输
183.时钟输出布线时不要采用向多个部件直接串行地连接〔称为菊花式连接〕;而应该经缓存器分别向其它多个部件直接提供时钟信号
184.延伸薄膜键盘边界使之超出金属线12mm,或者用塑料切口来增加路径长度。
185.在靠近连接器的地方,要将连接器上的信号用一个L-C或者磁珠-电容滤波器接到连接器的机箱地上。
186.在机箱地和电路公共地之间加入一个磁珠。
PCB多层板LAYOUT设计规范之十二:
98.用于阻抗匹配目的的阻容器件的放置,应根据其属性合理布局。
99.匹配电容电阻的布局 要分清楚其用法,对于多负载的终端匹配一定要放在信号的**远端进行匹配。
100.匹配电阻布局时候要靠近该信号的驱动端,距离一般不超过500mil。
101.调整字符,所有字符不可以上盘,要保证装配以后还可以清晰看到字符信息,所有字符在X或Y方向上应一致。字符、丝印大小要统一。
102.关键信号线优先:电源、模拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先布线;
103.环路**小规则:即信号线与其回路构成的环面积要尽可能小,环面积要尽可能小,环面积越小,对外的辐射越少,接收外界的干扰也越小。在双层板设计中,在为电源留下足够空间的情况下,应该将留下的部分用参考地填充,且增加一些必要的过孔,将双面信号有效连接起来,对一些关键信号尽量采用地线隔离,对一些频率较高的设计,需特别考虑其他平面信号回路问题,建议采用多层板为宜。
104.接地引线**短准则:尽量缩短并加粗接地引线(尤其高频电路)。对于在不同电平上工作的电路,不可用长的公共接地线。
105.内部电路如果要与金属外壳相连时,要用单点接地,防止放电电流流过内部电路 PCB技术发展的新趋势?欢迎来电咨询。
PCB多层板LAYOUT设计规范之十八:
149.对于中大规模集成电路,每个电源引脚配接一个0.1uf的滤波电容。对电源引脚冗余量较大的电路也可按输出引脚的个数计算配接电容的个数,每5个输出配接一个0.1uf滤波电容。
150.对无有源器件的区域,每6cm2至少配接一个0.1uf的滤波电容
151.对于超高频电路,每个电源引脚配接一个1000pf的滤波电容。对电源引脚冗余量较大的电路也可按输出引脚的个数计算配接电容的个数,每5个输出配接一个1000pf的滤波电容
152.高频电容应尽可能靠近IC电路的电源引脚处。
153.每5只高频滤波电容至少配接一只一个0.1uf滤波电容;
154.每5只10uf至少配接两只47uf低频的滤波电容;155.每100cm2范围内,至少配接1只220uf或470uf低频滤波电容;
156.每个模块电源出口周围应至少配置2只220uf或470uf电容,如空间允许,应适当增加电容的配置数量;
157.脉冲与变压器隔离准则:脉冲网络和变压器须隔离,变压器只能与去耦脉冲网络连接,且连接线**短。
158.在开关和闭合器的开闭过程中,为防止电弧干扰,可以接入简单的RC网络、电感性网络,并在这些电路中加入一高阻、整流器或负载电阻之类,如果还不行,就将输入和载出引线进行屏蔽。此外,还可以在这些电路中接入穿心电容。 为什么要导入类载板类载板更契合SIP封装技术要求。FPC软硬结合板厂商
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PCB多层板LAYOUT设计规范之二十八-器件选型:
247.铁氧体夹MHz频率范围的共模(CM)、差模(DM)衰减达10-20dB
248.二极管选用:肖特基二极管:用于快速瞬态信号和尖脉冲保护;齐纳二极管:用于ESD(静电放电)保护;过电压保护;低电容高数据率信号保护瞬态电压抑制二极管(TVS):ESD激发瞬时高压保护,瞬时尖脉冲消减变阻二极管:ESD保护;高压和高瞬态保护
249.集成电路:选用CMOS器件尤其是高速器件有动态功率要求,需要采取去耦措施以便满足其瞬时功率要求。高频环境中,引脚会形成电感,数值约为1nH/1mm,引脚末端也会向后呈小电容效应,大约有4pF。表贴器件有利于EMI性能,寄生电感和电容值分别为0.5nH和0.5pF。放射状引脚优于轴向平行引脚;TTL与CMOS混合电路因为开关保持时间不同,会产生时钟、有用信号和电源的谐波,因此比较好选择同系列逻辑电路。未使用的CMOS器件引脚,要通过串联电阻接地或者接电源。
250.滤波器的额定电流值取实际工作电流值的1.5倍。
251.电源滤波器的选择:依据理论计算或测试结果,电源滤波器应达到的插损值为IL,实际选型时应选择插损为IL+20dB大小的电源滤波器。 深圳软硬结合板
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