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高速电路印刷电路板的可靠性设计

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高速电路印刷电路板的可靠性设计
发布日期:2009-3-8 18:41:18 文章来源:搜电 浏览次数: [pic]405
[pic][pic][pic]1 引言
   
随着电力电子技术和计算机控制技术的发展,电力电子装置的功能日益完善,系统设计
越来越复杂,这就要求其控制器具有优良的控制性能和高速的工作频率,于是电力电子
工程师越来越多的面临高速电路的设计。而在高速电路系统中,过高的系统工作频率将
产生传输线效应和信号完整性问题,使得基于传统方法设计的印刷电路板(PCB)达不到系
统可靠性要求。
  
此外,电力电子装置采用的多是功率器件,不仅容量大而且工作频率高,使得控制器的
工作环境异常恶劣、干扰问题日益突出。在恶劣的电磁环境中,很难保证高速电路不产
生电磁辐射或不受外界的电磁干扰。因此,控制器PCB的设计是否合理直接关系到整个系
统的可靠性和稳定性。本文针对采用高速DSP-
TMS320F2812的电力电子控制器系统,论述了高速电路PCB板的可靠性设计方法。
2 高速电路与电磁兼容
   
通常认为,数字逻辑电路的频率达到或超过45MHz~50MHz,而且工作在这个频率之上的
电路已经占到了整个电子系统一定的分量,
就称为高速电路。然而,实际上是信号快速变化的边沿引发了信号传输的非预期效果,
通常约定如果线传播延时大于数字信号驱动端上升时间的一半,则认为此类信号是高速
信号,并产生传输线效应。因此,当脉冲信号边沿足够陡时,即使是10kHz的频率也足以
产生传输线效应,同样属于高速信号。
    电磁兼容性是指电气和电子系统、设备和装置,在设定的电磁环境中,
在规定的安全界限内以设计的等级或性能运行,而不会由于电磁干扰引起损坏或不可接
受的性能恶化的能力。如果在一个电路系统中各电路模块之间能和谐、正常的工作而不
致相互发生电磁干扰造成性能改变或无法工作……
高速电路印刷电路板的可靠性设计
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