PCB layout, frågor till er som har kunskap om layout angående EMC

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Användarvisningsbild
Henry
Inlägg: 23588
Blev medlem: 20 april 2005, 02:52:47
Ort: Lund

PCB layout, frågor till er som har kunskap om layout angående EMC

Inlägg av Henry »

Det är ett kretskort som jag tyärr inte kan säga mer om än att det ger ut lite effekt och inte heller kan kan säga mer om än att frekvensområdet handlar om under 1GHz.

Jag har jobbat på företaget en vecka nu så har bara precis blivit involverad i ett nytt projekt där ett PCB tillverkades av en gammal räv till mjuk och hårdvaruingenjör hos oss precis innan jag kom dit och kortet det ser väl bra ut som så och han koll på grejer inom EMC som jag vet man skall designa efter, efter att jag snackade lite med han om det.

Det är dock ofta, vad jag förstått, lite problem med EMC så jag och några till där vet inte om han helt har 100% kunskap om EMC och PCB layout och det frekvensområde och effekt som kortet arbetar med men ingen annan där har koll på detta och jag har inte det helt själv heller mer än grundläggande grejer vilket dock är mer de flesta där men ändå inte väldigt mycket, så jag frågar nedan:


1. Jag mätte lite och det finns en USB port på kortet och höljet på kontakten är inte ansluten till matningsjord utan till gröngul (vad det nu kallas inom PCB) som sig väl bör vad jag förstått?

2. Det finns ett skärmhölje som ligger över det område på PCB som alstrar frekvensen, gulgrön är kopplat till det. Borde inte det varit anslutet till matningsjord istället och således gröngul helt bortkopplad från allt som har med kortets kretsmatning och dylikt att göra?

3. Utgången av frekvensen är en kontakt som klarar frekvensen utan problem och höljet på denna har jag för mig var kopplad till matnings jord som sig väl bör?

4. De har haft lite problem med EMC på ett sätt som jag inte tycker är helt normalt och även kunnat detektera energi från det gulgröna jordade höljet och detta är vad jag förstått inte något man alls (?) skall kunna detektera om PCB m.m. är designat rätt?


Men hur designar man då för att hindra att någon energi alls kan koppla ut sig till höljet? Jag har idéer men det det blir då ett helt nytt kort, det är i prototypfasen så inga problem men vill vara helt säker om jag skall ge mig in i detta vilket egentligen inte är mina arbetsuppgifter men ingen annan där har kunskaperna, så hade detta kunnat fixas hade det varit gult värt då fixa EMC tar mycket tid.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26106
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Aabenraa, Danmark

Re: PCB layout, frågor till er som har kunskap om layout angående EMC

Inlägg av Icecap »

Gröngul = skyddsjord från el-nätet.

Att höljet på USBn sitter till skyddsjord kan det finnas en anledning till - men den är okänd för mig. Jag hade definitivt kopplat den till GND.

Skyddsjord är till för att skydda mot starkström, t.ex. om fasen på inkommande ström slite sig o går mot lådan allt är i. Då går strömmen till skyddsjord o jordfelsbrytaren löser ut o alla svär.

Skyddsjord har inget med avstörning att göra inom radiofrekvenser.
Användarvisningsbild
Henry
Inlägg: 23588
Blev medlem: 20 april 2005, 02:52:47
Ort: Lund

Re: PCB layout, frågor till er som har kunskap om layout angående EMC

Inlägg av Henry »

Att höljet på USBn sitter till skyddsjord kan det finnas en anledning till - men den är okänd för mig.
Mig med faktiskt. :roll: Skall be om schemat och snacka lite mer med honom.
Jag hade definitivt kopplat den till GND.
Jo det är väl där snacket går.
Skyddsjord har inget med avstörning att göra inom radiofrekvenser.
Nej jag tycker väl för fasen det.

Skyddsjord heter det ju ja. Kom dock också på att hela konstruktionen är matad med en extern enhet som ger ut lågspänning så inget i lådan är kopplat till 230V! Det skall jag ta upp.

Men en kund som kopplar den till en dator gör då att hela höljet på enheten kopplas till skyddsjord och då även jord intern på kortet, det är inga problem ur EMC synpunkt? Eller kanske tom en fördel måhända?
Användarvisningsbild
JimmyAndersson
Inlägg: 26308
Blev medlem: 6 augusti 2005, 21:23:33
Ort: Oskarshamn (En bit utanför)
Kontakt:

Re: PCB layout, frågor till er som har kunskap om layout angående EMC

Inlägg av JimmyAndersson »

Finns det något annat på kortet som också är kopplat till skyddsjord?
Isåfall verkar man velat få den här produkten på samma potential (0 volt) som datorn.
Om inte, så måste tanken ha varit just någon fördel inom RF, men det området är magi för mig. :)
Användarvisningsbild
Henry
Inlägg: 23588
Blev medlem: 20 april 2005, 02:52:47
Ort: Lund

Re: PCB layout, frågor till er som har kunskap om layout angående EMC

Inlägg av Henry »

Finns det något annat på kortet som också är kopplat till skyddsjord?
Jag har inte kunnat gå igenom det hela så detaljerat än för att kunna säga ja eller nej på den frågan men med tanke på hur hela saken sedan blir uppbyggt så behövs det inte som jag ser det och framförallt då inget är kopplat till 230V i den och är inte heller gängse sätt att göra det hela på heller som jag uppfattat det.
Isåfall verkar man velat få den här produkten på samma potential (0 volt) som datorn.
Borde inte behövs som jag ser det, det är inget design specifikt i alla fall.
Om inte, så måste tanken ha varit just någon fördel inom RF, men det området är magi för mig.
Såvida det inte är lite så även för PCB konstruktören. :doubt: Jag kan dock inte direkt se någon fördel med det så länge inte något pro säger något annat.


Jag är den enda där som inte gått ett ingenjörsprogram men ingen av de andra har specifik detaljerad kunskap eller utbildning inom detta inkl PCB konstruktören vad det verkar som även andra ser som ett lite tveksamt fall och där de sedan genom trial and error gjort att de fått det bättre med andra lösningar som ändring av lager på PCB och säg kanske sedan skyddsjord och grejer som kanske lite av en slump gjort grejer bättre, för jag tycker inte det skulle bli så stora problem som det är i bland om allt görs rätt.

Det finns även lite stegmotorer involverat och dessa sänder enligt uppgift ut en del skräp där kablarna inte är skärmade från kretskortet men det som så skapar inga problem vad jag hört då det är ett så att säga hölje där, utan att gå in på detaljer. Kablarna är sedan skärmade och kopplade till höljet men vet ej just nu om de kopplat det till skyddsjord eller jord eller om fastskruvningen av kortet även är det. Får mäta lite mer på måndag.
Användarvisningsbild
Xyzzy
Inlägg: 1222
Blev medlem: 30 januari 2004, 22:31:07
Ort: Uppsala, Sweden

Re: PCB layout, frågor till er som har kunskap om layout angående EMC

Inlägg av Xyzzy »

Kan ni konstatera var frekvensen kommer ifrån?
Har ni själva utrustning för att mäta för att kunna labba er "frammåt"?
Om "skyddsjord-delen" oroar dig, prova ansluta den mot en god jordpunkt nära (ofta förbereder man så man kan montera dit högspänningskondensatorer över isoleringsgap, just för att kunna experimentera om man får problem på prototyper (vilket inte är ovanligt även för erfarna)). Tänk dock igenom innan, så det inte blir problem på kortet eller andra sidan kabeln.
Användarvisningsbild
Swech
EF Sponsor
Inlägg: 4689
Blev medlem: 6 november 2006, 21:43:35
Ort: Munkedal, Sverige (Sweden)
Kontakt:

Re: PCB layout, frågor till er som har kunskap om layout angående EMC

Inlägg av Swech »

Är det stegmotorer inblandat så är det lätt att få det riktigt dåligt.
Sitter det riktiga stegmotordrivkretsar på och isåfall vilka?
Vad är det för effekter på dessa?

Swech
Användarvisningsbild
Henry
Inlägg: 23588
Blev medlem: 20 april 2005, 02:52:47
Ort: Lund

Re: PCB layout, frågor till er som har kunskap om layout angående EMC

Inlägg av Henry »

Är det stegmotorer inblandat så är det lätt att få det riktigt dåligt.
Dessa får vi inga störningar från.
Sitter det riktiga stegmotordrivkretsar på och isåfall vilka?
Mig veterligen men vilka kan jag inte säga
Vad är det för effekter på dessa?
Kan jag inte säga.
Kan ni konstatera var frekvensen kommer ifrån?
Ja, och det finns förresten två där den ena vet vi helt vad som genererar den då det är den frekvens vi vill ha men finns i princip överallt, men den andra är udda då jag luskat ut är en tredje-tons frekvens från en liten kristall. Hur den kan detekteras utanför ett hölje av metall är utanför min kunskapsnivå såvida inte grejer är åt fanders som jag ser det för det bör det bara inte kunna.
Har ni själva utrustning för att mäta för att kunna labba er "frammåt"?
Inte på ett professionellt plan in house då det inte direkt är vår nisch, just nu används det istället en handhållen lite känsligare radio för att detektera den värsta skiten och det funkar faktiskt helt ok enligt uppgift även om det förstås inte är det bästa.

Efter att det värsta fixats så det ligger på en nivå som man bedömer det bör kunna klara så skickas det hela till EMC testning efter alla konstens regler. Det finns alltså 2 frekvenser, båda frekvenserna kunde de inte exakt pinpointa var de kom ifrån ens med top of the line utrustning och på ett pro labb men jag tror inte de öppnade upp och kollade mot kretskortet i sig vid den kollen utan hela apparaten då det strikt talat är det som EMC testet handlar om. Är det ok utanför så är det skit vilket om det är katastrof innanför så att säga.
Om "skyddsjord-delen" oroar dig, prova ansluta den mot en god jordpunkt
Hade väl kunnat bara kortsluta den mot matningjord tex, men undrar. Tycker bara det är udda med nätjord på ett kretskort och om det kan göra saker sämre. Vi behöver det strikt talat inte heller då prototypen inte kommer att matas med 230V så jag vet inte varför det ens finns där, men skall fråga.

Har inte varit med från start med denna prototyp men hört att de hade massiva störningar i början där de kunde detektera dessa frekvenser en bra bit ifrån. Efter det ändrade de om planen i kortet och då sjönk det betydligt men finns ändå men som ev ändå kan gå igenom EMC.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26106
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Aabenraa, Danmark

Re: PCB layout, frågor till er som har kunskap om layout angående EMC

Inlägg av Icecap »

När det inte finns behov av skyddsjord används den inte heller!

Men att ha ett plåtskåp/låda kopplat till GND kan ge god mening - om man gör rätt.

En vanlig koppling är ett motstånd mellan GND o låda, motståndet (typ 10k) parallellkopplas med en 100nF konding med en rimlig hög spänningstålighet, kanske 50V eller mer.

Utformningen av GND-planet på mönsterkortet är av avgörande betydelse för EMC!
Avkopplingen av kretsar & kretslopp är av avgörande betydelse för EMC!
Filtre för signaler till/från kretskortet/lådan är lika viktiga.

De kretskort jag har ritat har gått igenom EMC-test i första försök - förutom det där en nätdel på kretskortet störde ut på 230Vac matningen.
Användarvisningsbild
Xyzzy
Inlägg: 1222
Blev medlem: 30 januari 2004, 22:31:07
Ort: Uppsala, Sweden

Re: PCB layout, frågor till er som har kunskap om layout angående EMC

Inlägg av Xyzzy »

Henry skrev: 26 juni 2022, 05:27:30 ...
Kan ni konstatera var frekvensen kommer ifrån?
Ja, och det finns förresten två där den ena vet vi helt vad som genererar den då det är den frekvens vi vill ha men finns i princip överallt, men den andra är udda då jag luskat ut är en tredje-tons frekvens från en liten kristall. Hur den kan detekteras utanför ett hölje av metall är utanför min kunskapsnivå såvida inte grejer är åt fanders som jag ser det för det bör det bara inte kunna.
Låter som första frekvensen du nämner är wifi eller annan radiosändare, den får så klart vara högre än gräns, om ni ska sända på den frekvensen.
Att tredje-tons frekvens från kristall (eller annan oscillation) uppkommer är inte alls ovanligt. Att den letar sig utanför skärm innebär att skärmen antingen läcker eller leds ut via kablar, men det detekterar ett kunnigt EMC-institut utan problem.
Helst vill man så klart begränsa där frekvensen uppkommer, kan vara tokig routing av den ledaren, ledaren har dålig referens (jordplan eller motsvarande), inte impedansanpassat... etc. Men dessa saker kan enbart avgöras genom att ha insikt i konstruktionen.
Det finns företag som hjälper till med sådana här problem, om tiden inte finns att labba fram internt.

Henry skrev: 26 juni 2022, 05:27:30
Har ni själva utrustning för att mäta för att kunna labba er "frammåt"?
Inte på ett professionellt plan in house då det inte direkt är vår nisch, just nu används det istället en handhållen lite känsligare radio för att detektera den värsta skiten och det funkar faktiskt helt ok enligt uppgift även om det förstås inte är det bästa.

Efter att det värsta fixats så det ligger på en nivå som man bedömer det bör kunna klara så skickas det hela till EMC testning efter alla konstens regler. Det finns alltså 2 frekvenser, båda frekvenserna kunde de inte exakt pinpointa var de kom ifrån ens med top of the line utrustning och på ett pro labb men jag tror inte de öppnade upp och kollade mot kretskortet i sig vid den kollen utan hela apparaten då det strikt talat är det som EMC testet handlar om. Är det ok utanför så är det skit vilket om det är katastrof innanför så att säga.
Man kommer långt bara man kan sniffa, men det kan vara svårt avgöra hur mycket bättre så klart.
Nej, att leta orsak är ju inte anledningen man åker och betalar enormt för vid en riktig EMCmätning eller ens "pre-EMC" , den tjänsten tar man för sig.

Henry skrev: 26 juni 2022, 05:27:30
Om "skyddsjord-delen" oroar dig, prova ansluta den mot en god jordpunkt
Hade väl kunnat bara kortsluta den mot matningjord tex, men undrar. Tycker bara det är udda med nätjord på ett kretskort och om det kan göra saker sämre. Vi behöver det strikt talat inte heller då prototypen inte kommer att matas med 230V så jag vet inte varför det ens finns där, men skall fråga.

Har inte varit med från start med denna prototyp men hört att de hade massiva störningar i början där de kunde detektera dessa frekvenser en bra bit ifrån. Efter det ändrade de om planen i kortet och då sjönk det betydligt men finns ändå men som ev ändå kan gå igenom EMC.
Jag kan bara tänka mig att kortet är tänkt att monteras i en skyddsjordad mekanik, och få en god kontakt mellan chassie och er skydds-jord.
Användarvisningsbild
Henry
Inlägg: 23588
Blev medlem: 20 april 2005, 02:52:47
Ort: Lund

Re: PCB layout, frågor till er som har kunskap om layout angående EMC

Inlägg av Henry »

Frekvensen används inne i enheten.

Vi har alltså tillgång till ett pro EMC testlabb om vi vill testa något då det ligger nära här men det går åt lite viktig personal här och tar tid så inget vi gör bara för att så att säga, även om det är gratis för oss, utan mer när det är väldigt nära EMC certifiering eller vi stött på något stort problem. När vi sedan fixat allt och det ser ok ut vid den sista EMC snabb testet på pro labbet så tas det sedan över för den riktiga EMC certifieringen, som jag förstått.
Helst vill man så klart begränsa där frekvensen uppkommer, kan vara tokig routing av den ledaren, ledaren har dålig referens (jordplan eller motsvarande), inte impedansanpassat... etc. Men dessa saker kan enbart avgöras genom att ha insikt i konstruktionen.
Jo och jag skulle tro att något av de nämnda problemen har med något av detta och göra. Jag hade gärna lagt upp kortet om det varit ett enkelt simpelt hobbyprojekt men gör jag det nu så förlorar jag jobbet och så blir det även en runda i rättsväsendet och jag tycker väldigt mycket om mitt jobb. :)

På en del av kortet så finns en grej som genererar en sinusvåg med en viss frekvens och styrka, inget går (skall gå) utanför prototypen men det går att mäta upp på höljet ändå. Som jag ser det så kopplas frekvensen till höljet på något vis vilket det inte borde kunna om allt varit jordat till matningsjord och inget till höljet?

Jag ser mer (utan djup kunskap om detta) att allt på kortet, som nämnts, bör refereras till matningsjord och ev även kopplas till höljet (?) och inte alls koppla in nätjord. När sedan något kopplar en dator till det som har nätjord så blir höljets jord refererat till den datorns jord om inte matningsjord är kopplat till höljet och blir om det är, vilket jag inte vet om det bra eller dåligt. Får testa lite annars.

Kollar jag tex datorn här så är inte matningsjord från PSUt alls kopplat till höljet utan är väl om jag inte minns fel kopplat med en speciell konding. Det är ju för att det är ett hölje som innehåller 230V, vår prototyp kommer inte att göra det utan matas från en extern enhet.
Användarvisningsbild
Xyzzy
Inlägg: 1222
Blev medlem: 30 januari 2004, 22:31:07
Ort: Uppsala, Sweden

Re: PCB layout, frågor till er som har kunskap om layout angående EMC

Inlägg av Xyzzy »

Jag förstår att du inte kan lägga upp saker här, men för att få hjälp utifrån brukar man skriva NDA, så inte hjälpande företag får utnyttja info om produkten.

Ja det var lite därför jag tycker ni ska mäta om det blir någon skillnad att koppla ihop kortets jord och kortets skyddsjord. Men det ska kontrolleras schemamässigt, att det ska gå utan att bränna något.
Användarvisningsbild
Henry
Inlägg: 23588
Blev medlem: 20 april 2005, 02:52:47
Ort: Lund

Re: PCB layout, frågor till er som har kunskap om layout angående EMC

Inlägg av Henry »

Det är NDA involverat på högst få grejer men vi har inte projekterat ut något av korten då det är rätt speciella grejer så vi använder den personenen här som är elektronikkonstruktör men då som det ev verkar inte kanske har helt 100% full koll på detta men funkar hjälpligt och tar och fixar problemen som de kommer, kanske är tanken, vilket förstås inte är det bästa.

Gav även det förslaget att testa koppla ihop de båda, men så blev det midsommar. Skall bråka mer med detta efter att han kommer tillbaka, eller ändra lite på kortet och inte använda nätjord alls.
Användarvisningsbild
Xyzzy
Inlägg: 1222
Blev medlem: 30 januari 2004, 22:31:07
Ort: Uppsala, Sweden

Re: PCB layout, frågor till er som har kunskap om layout angående EMC

Inlägg av Xyzzy »

Jag hoppas ni hittar en bra lösning, både för projektet och framtida kort.
Som du förstår är det omöjligt att hjälpa dig i detalj här.
Användarvisningsbild
Henry
Inlägg: 23588
Blev medlem: 20 april 2005, 02:52:47
Ort: Lund

Re: PCB layout, frågor till er som har kunskap om layout angående EMC

Inlägg av Henry »

Förstår det med men har fått bra tips så har lite att testa med nu, tack för din hjälp och alla andra i tråden. :)
Skriv svar