PCB電磁兼容設(shè)計與仿真分析

PCB電磁兼容設(shè)計與仿真分析(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(shí)際上電磁兼容是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的工程性學(xué)科，在實(shí)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(shí)際工程應(yīng)用中的問題解決，在實(shí)踐中不斷積累總結(jié)設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，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(shí)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(shí)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(shí)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)合了深圳公司十幾年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(shí)際戰(zhàn)斗力。
    培訓(xùn)老師具有近20年的EMC工作經(jīng)驗(yàn)，課件選擇了最重要的、與實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(yàn)。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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