PCB-EMC设计案例分析与仿真解析

PCB-EMC设计案例分析与仿真解析(石老师)课程介绍：

课程背景
    电子产品的电磁兼容（EMC）问题常常被称为“玄学”，实际上电磁兼容是一门实践性很强的工程性学科，在实际应用中除了需要理论计算与建模仿真外，还应该关注实际工程应用中的问题解决，在实践中不断积累总结设计经验，并用于优化相关的仿真模型，通常两者也是相辅相成的关系。
    电子产品的电磁兼容（EMC）设计具有很大的“灰度”，在实际产品的电磁兼容设计中，需要充分考虑和权衡产品的功能实现、信号质量、工程工艺设计（散热、安全、环境可靠性等）、产品成本等综合因素的影响，多方权衡利弊，最终达成的方案才算得上是最优的产品电磁兼容设计方案。
    电子产品PCB电磁兼容（EMC）设计具有独特的价值和地位。PCB是信号的载体也是“EMI噪声”的载体，将“猛兽”驯服于牢笼（PCB）中（PCB EMC设计的核心理念：控制噪声电压的导体面积、控制噪声电流的回流路径），将有助于产品获取更加稳定的EMC性能、降低产品EMC整体实现成本。同时将会极大的减轻产品在结构与线缆等路径环节解决EMC问题的压力。
    因此EMC工程师、PCB设计工程师、硬件工程师等均需要提升PCB的EMC设计水平，掌握相关的PCB EMC设计技术。此课程融入了EMC案例分析与案例仿真解析等数据，让学员可以用最直观的方式了解PCB设计中的EMC规则与设计思路

课程特色
    本课程抽取了PCB电磁兼容（EMC）设计中的重要概念、核心理论进行讲解，结合了十几年EMC工程整改领域的技术案例总结同时，应用EMC仿真工具对产品PCB电磁兼容设计中的关键技术点与案例问题点进行进一步的解析与论证，能有效深化学员对该EMC关键技术知识点的掌握，并提高EMC问题分析解决的实际战斗力。
    培训老师具有近20年的EMC工作经验，课件选择了最重要的、与实际应用联系紧密的EMC知识点进行介绍，每一个知识点参考国外多部经典、权威的EMC文献资料进行理论分析，同时结合了相关的工程案例与仿真实例进行论证解析。
    PCB设计中的EMC设计规则有仿真、测试数据支持。大多数的EMC设计规则，如PCB时钟走线跨分割、换参考、电源/地平面去耦等都有详细的仿真数据支持，有的还有测试数据支持，使学员印象深刻、铭记于心，达到学以致用、立竿见影的效果

课程收益
通过培训学习，学员可以掌握如下知识点：
    PCB上信号的时域与频域特性，PCB的EMC设计中，为什么有些信号需要重点关注，有些信号不需要过于关注。
1.PCB辐射问题从何而来，PCB都隐藏了哪些辐射天线。
2.PCB辐射问题从何而来，PCB都有哪些隐形的辐射激励源。
3.PCB层叠设计中都需要从哪些维度去考虑EMC问题。
4.PCB布局设计中都需要从哪些维度去考虑EMC问题。
5.PCB布线设计中哪些因素会影响信号电流的回流路径，会带来哪些的EMI影响。
6.PCB上地的概念，PCB的地与哪些EMC问题相关。
7.PCB电源地设计中的去耦电容是不是越多越好。
8.PCB设计时，如何正确使用磁珠、电容、共模电感等EMC元器件，在单板原理图阶段全面考虑电磁兼容的问题。
9.如何从PCB中考虑多种地的隔离、分割，单点连接还是多点连接。
10.如何从从产品的测试结果频谱图中精确找到PCB上的噪声源及其位置。

课程大纲

(一) PCB中的电磁兼容知识点
 ◇ PCB中信号的时域与频域特性
 ◇ 电磁兼容测试项目与PCB的关系
 ◇ PCB中的辐射发射隐藏天线
 ◇ PCB中的电压噪声源模型
 ◇ PCB中的电流噪声源模型

(二) 产品EMC测试案例与PCB设计问题分析
 ◇ 辐射发射问题中的PCB设计问题解析
     → PCB上时钟走线构成辐射问题的几种方式
     → PCB板上的器件本体辐射如何处理
     → 高速芯片散热器如何接地EMI性能最优
     → PCB上的电源地平面是否会构成辐射天线
     → PCB 如何与对外连接线构成辐射模型
 ◇ 传导发射问题中的PCB设计关键技术点
     → 开关电源的PCB传导问题模型
     → 开关电源的PCB布局布线设计EMC要求
     → 如何在PCB设计环节控制传导测试中的差共模噪声电流
     → 信号口传导发射问题与PCB的地处理设计
 ◇ EMS测试问题与PCB设计的关键技术点
     → PCB设计如何考虑ESD的影响
     → EFT/CS噪声特点与PCB设计
     → Surge电流的PCB设计注意事项
 ◇ PCB设计中的自兼容问题
     → PCB中哪些信号需要考虑串扰的影响
     → 串扰的影响如何评估与解决
相关案例分析与仿真解析
     → 案例：DDR时钟走线换参考导致辐射超标案例与仿真解析
     → 案例：高速时钟走线PCB表层走线引起的辐射发射问题案例与仿真解析
     → 案例：时钟信号滤波电路如何设计案例分析
     → 案例：传导测试中共模电容的PCB环路设计案例解析
     → 案例：开关电源产品的环路控制与差模干扰案例解析
     → 案例：时钟电源滤波设计不当引起的PCB电源网络高频辐射案例与仿真解析
     → 案例：某消费终端产品PCB设计缺陷引发的ESD问题案例
     → 案例：某军用产品芯片电源布局布线设计不当引起的RS问题案例

(三) PCB EMC设计关键技术分析与仿真解析
 ◇ PCB中的电源地平面设计
     → 电源平面地平面在PCB EMC设计中的意义
     → 信号电流如何在地平面电源平面之间形成回流路径
     → 如何设计电源地平面上的去耦电容（全局去耦电容、芯片去耦电容）
     → PCB上孤立网络铜皮如何影响产品的辐射性能
     → 如何利用PCB上的地平面构成PCB的法拉第笼屏蔽效应
 ◇ PCB中的关键信号走线EMC设计要求
     → 时钟信号跨分割的辐射触发机理与仿真分析
     → 低成本单板的跨分割解决方案
     → 关键信号PCB走线换参考平面的EMI影响分析与仿真解析
     → 低层叠单板PCB关键信号换参考的处理建议
     → PCB设计中是否允许时钟信号的表层走线
 ◇ PCB的混合地设计原则
     → 数模混合电路设计原理
     → 数字信号干扰模拟信号的几种模式
     → 接口区域地分割的原理和意义
     → 接口电路PCB设计是否需要做地分割
     → 共模电感下方的地平面是否需要掏空处理
 ◇ PCB内部连接器Pin Map相关的EMC设计要求
     → 产品EMC设计为什么需要考虑Pin Map
     → 连接器的Pin Map设计不当会带来哪些EMC问题
     → 连接器Pin Map设计的EMC要求
 ◇ PCB与机壳地的连接设计
     → 数字地是否应该和机壳地直接连接
     → 浮地PCB设计的EMC技术要点
     → 接地产品PCB应该如何实现与机壳地的连接
相关案例分析：
     → 案例：孤立铜皮与去耦电容设计不当导致的高频辐射问题案例分析
     → 案例：时钟换层设计不当引起的辐射发射案例分析
     → 案例：数字地与射频地设计不当引起的电源口电流法测试超标案例分析
     → 案例：PCB接口地分割处理不当引起的CS测试Fail问题案例
     → 案例: 产品背板Pin Map定义不合理引起的自兼容问题案例分析

(四) PCB基本EMC器件的选择与应用
 ◇ 常用EMC滤波器件工作原理
     → 容性滤波器件的EMC原理
     → 感性滤波器件的EMC原理
     → 复合器件是否推荐使用
 ◇ 接口滤波电路如何设计
     → 如何确定电源滤波电路的电感值（变换Z参数）
     → 如果决定使用单极滤波还是多级滤波
     → X电容、Y电容的选型注意事项
     → 各类信号接口滤波电路的器件选型要求
     → 滤波电路的PCB布局布线设计要点
 ◇ TVS管、压敏电阻特性、气体放电管、半导体放电管器件特性
 ◇ 如何选择抑制器件的参数
 ◇ 防护器件PCB设计的通流设计如何换算
相关案例分析：
     → 案例：电源滤波电感的Z参数变换方法
     → 案例：电源滤波电路的滤波电容旁路效应影响EMC性能案例
     →   案例：电源与信号共母板导致的E1/T1信号异常案例
     → 案例：某产品电源口滤波电路引起的防雷测试谐振案例分析

(五) 问题解答与现场分析
 ◇ 课间休息问题解答
 ◇ 客户自带PCB、原理图、产品实物EMC问题与隐患分析

优质售后服务，提升培训效果
参训学员或者企业在课程结束后，可以享受相关的电磁兼容技术方面优质售后服务，作为授课之补充，保证效果，达到学习目的。主要内容如下：
1.【技术问题解答】培训后一年内，如有课程相关技术问题，可通过电话、邮件联系，我们将第一时间协助解决；
2.【定期案例分享】分享不断，学习不断；
3.【技术交流群】加入正式技术交流群，与行业大咖零距离沟通；
4.【EMC元件选型技术支持】如学员在EMC元件选择或应用上有不清楚的地方可随时与沟通；
5.【往期经典案例分析】行业典型EMC案例分享、器件选型等资料。
6.【研讨会】不限人数参加线上或者线下研讨会，企业内部工程师可相互分享，共同成长。
7.【EMC测试服务】在进行EMC测试服务，可享受会员折扣服务！

讲师资历
石老师
石老师从事EMC工程近20年，曾任职于华为电磁兼容研究部工作8年多，对前沿的电磁兼容设计理念与最新的电磁兼容信息较了解，对研发IPD流程有独到的见解；具有丰富的军用产品的电磁兼容设计、汽车电子系统EMC设计与整改等经验。作为赛盛总工程师，专注于军品、轨道交通、汽车等重大项目的电磁兼容体系建设与研究工作。
主要从事项目有：
615所、805所、洛阳613所，185所，105所、633所、海马汽车（整车）、长安汽车研究院（新能源车）、长城华冠（电动跑车）、猎豹汽车（新能源SUV）、一汽集团技术中心（军车）、吉利汽车、郑州日产（纯电动皮卡车）、广汽研究院（整车）、华晨集团（整车）、南车集团（动车）、温州长江汽车（冰箱控制器）、合兴集团汽车电子（长城汽车保险丝盒）、北汽福田（ECU）、三花（车用EXV）、福田欧辉（新能源及其相关零部件）、卧龙电气（汽车电机）、富士电机（汽车电机）、四川富士（雨刮电机、后窗电机）、重庆博耐特（雨刮电机）、比亚迪（电机控制器）（DC/DC）（OBC）（4合1电控）、欧菲（控制器）、宁德时代（电磁包）、中科华瑞（;电机控制器）等......产品正向设计、整改等。

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