CN103415136A - 一种抗电磁干扰的电路板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电路板领域，更具体地涉及一种抗电磁干扰的电路板。其包括设有电感器的电路板，在电路板上安装电感器的区域设有机械孔和/或禁布区域，电路板中的电源平面、地平面和互连线均避开机械孔和/或禁布区域。电感器是电路板中电磁干扰问题的主要来源，本发明在电路板安装电感器的区域设置机械孔和/或禁布区域，使电路板中的电源平面、地平面和电路板中各器件之间的互连线均避开该机械孔和/或禁布区域，避免了电感器所产生的电磁场与经过电感器区域的电源平面、地平面和/或互连线所产生的电磁场相互干扰，能有效降低电路板中的电磁干扰，提升电源平面、地平面和电路板中各器件之间的互连线的信号质量。
Description
技术领域
本发明涉及电路板领域，更具体地，涉及一种抗电磁干扰的电路板。
背景技术
随着电路板中电子元件和走线越来越密集，电路板中的电磁干扰变得非常严重。为了对电磁进行隔离，现有的技术方案是主电路板垂直插接在端子接口板之上，并使用低漏磁、低扰度的平板式变压器作为信号隔离部件，其中主电路板上包括信号输入、信号输出和电源模块三部分，三部分之间由壕沟进行隔离，壕沟不间断一直通到端子接口板上。这种方法在实际应用中，主电路板上三个部分均需要设置壕沟，每个部分有多大，就需要设置多长的壕沟，这不但对电路板空间要求大，布置复杂，而且还影响整个电路板的信号质量，此外，其还需要额外的信号隔离部件来对信号进行隔离，成本大。
另一种电磁屏蔽方案是：在基板上设有接地层和信号层，基板的信号层四周设有闭合的导电路径，所述导电路径与接地层连接。上述导电路径与接地层连接，这样导电路径的电位就与接地层相同，信号层所产生的各种电磁干扰信号在沿基板向外传播的过程中，会遇到导电路径的屏蔽，从而可以减少印刷电路板对外界的电磁干扰。但是该方案在实际应用中，会增加电路板的叠层，从而增加成本，效果有时并不理想，有时存在不能彻底排除干扰的情况，抗电磁干扰的能力不稳定。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种具有良好抗电磁干扰效果的抗电磁干扰的电路板。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种抗电磁干扰的电路板，包括设有电感器的电路板，在电路板上安装电感器的区域设有机械孔或禁布区域，电路板中的电源平面、地平面/或互连线均避开机械孔或禁布区域。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
电感器是电路板中电磁干扰问题的主要来源，本发明针对电路板中电感器的电磁干扰问题，在电路板安装电感器的区域设置机械孔和/或禁布区域，使电路板中的电源平面、地平面和电路板中各器件之间的互连线均避开该机械孔和/或禁布区域，避免了电感器所产生的电磁场与经过安装电感器区域的电源平面、地平面和/或互连线所产生的电磁场相互干扰，能够有效地降低电路板中的电磁干扰，提升电源平面、地平面和电路板中各器件之间的互连线的信号质量。
本发明无需额外增加隔离部件，也无需增加电路板的叠层，其能够在电路板有限的空间范围内，在不增加成本的情况下，对电磁干扰严重的电感器区域进行避让，使其上的元器件之间相互干扰尽可能降低，从而实现抗电磁干扰的功能。
附图说明
图1为本发明一种抗电磁干扰的电路板具体实施例1的结构示意图。
图2为本发明一种抗电磁干扰的电路板具体实施例2的结构示意图。
1为电感器，2为电路板，3为机械孔，4为禁布区域，5为电路板上的互连线。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“正中央位置”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
电感器是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件，广泛应用于各种电路，其一般由导线绕制而成，当电感器的线圈中有电流通过时，线圈的周围就会产生磁场。线圈中电流发生变化时，其周围的磁场也产生相应的变化，当这个磁场垂直于电路板的平面时，就相当于与电路板中的电源平面、地平面或互连线做切割磁场，从而产生电磁相互干扰，本发明就通过设置机械孔和/或禁布区域来避免这种电磁干扰，具体见下列各个实施例。
实施例1
如图1所示，一种抗电磁干扰的电路板，包括设有电感器1的电路板2，在电路板2上安装电感器1的区域设有机械孔3，电路板2中的电源平面、地平面和/或互连线均避开机械孔3。
本实施例针对电路板2中电感器1的电磁干扰问题，在电路板2安装电感器1的区域设置机械孔3，其中，该机械孔3是穿透整个电路板2的，也就是说，机械孔3是穿过电路板2上的电源平面和地平面的，因此，电源平面、地平面上相对与机械孔3的位置是空的，电路板2上的电源平面、地平面和/或电路板2中各器件之间的互连线均能够避开该机械孔3所在的位置，如此就避免了电感器1所产生的电磁场与经过安装电感器1区域的电源平面、地平面和/或互连线所产生的电磁场相互干扰，从而有效地降低电路板中的电磁干扰，提升电源平面、地平面和电路板2中各器件之间的互连线的信号质量。此外，由于机械孔3是穿透整个电路板2，该机械孔3不但能够用于降低电路板2中的电磁干扰，还能够为电感器1提供散热通道，有效改善大功率电感器1工作时产生的高温问题，延长电感器1的使用寿命。
在具体实施过程中，电感器1一般是由导线绕制而成，当电感器1的线圈中有电流通过时，线圈的周围就会产生磁场。线圈中电流发生变化时，其周围的磁场也产生相应的变化，当这个磁场垂直于电路板的平面时，就相当于与电路板中的电源平面、地平面或互连线做切割磁场，从而产生电磁相互干扰。因此，由于电感器1特殊的构造和安装方式，使得其在电路板2上所产生的电磁场有一个集中区域，这个集中区域一般位于电感器1在电路板2上的投影区域的正中央位置，因此，优选地，将机械孔3设于电感器1在电路板2上的投影区域的正中央位置，以最大限度地降低电路板2中的电磁干扰，而且能够以最小的机械孔排除最大的电磁干扰，从而降低对电路板2的空间要求。
在具体实施过程中，为了保证电感器1能够安装在电路板2上，一般地，机械孔3小于电路板2上安装电感器1的区域，使得能够在电路板2上预留空间安装电感器1。
在具体实施过程中，机械孔3可以设为圆形，但不限于圆形，也可以为正方形、长方形等，其形状的设置以不影响电感器1在电路板2上的安装为前提。
实施例2
如图2所示，一种抗电磁干扰的电路板，包括设有电感器1的电路板2，在电路板2上安装电感器1的区域设有禁布区域4，电路板2中的电源平面、地平面和/或互连线均避开禁布区域4。
其中，所述在电路板2上安装电感器1的区域是对应于电路板2的所有层的，也就是说，电路板2的各个层中相对于安装电感器1区域的位置都设有禁布区域4，如此，电路板2上的电源平面、地平面上也设置了禁布区域，使得电源平面、地平面和/或电路板2中各器件之间的互连线均避开该禁布区域4，使得电路板2中的电源平面、地平面和/或电路板2上的各种互连线都远离电感器1所在的区域，如此就避免了电感器1所产生的电磁场与经过安装电感器1区域的电源平面、地平面和/或互连线所产生的电磁场相互干扰，从而有效地降低电路板2中的电磁干扰，提升电源平面、地平面和电路板中各器件之间的互连线的信号质量。
在具体实施过程中，禁布区域4的大小可以根据实际应用时的抗干扰要求设置，禁布区域4也可以是大于、小于或者等于电路板2上安装电感器1的区域。优选地，电感器1一般是由导线绕制而成，当电感器的线圈中有电流通过时，线圈的周围就会产生磁场。线圈中电流发生变化时，其周围的磁场也产生相应的变化，当这个磁场垂直于电路板的平面时，就相当于与电路板中的电源平面、地平面或互连线做切割磁场，从而产生电磁相互干扰。因此，由于电感器1特殊的构造和安装方式，使得其在电路板2上所产生的电磁场有一个集中区域，这个集中区域一般位于电感器1在电路板2上的投影区域的正中央位置，因此，将禁布区域4设于电感器1在电路板2上的投影区域的正中央位置，以最大限度地降低电路板2中的电磁干扰，而且能够以最小面积的禁布区域4排除最大的电磁干扰，从而降低对电路板2的空间要求。
在具体实施过程中，禁布区域4可以设为圆形区域，但不限于圆形区域，也可以为正方形区域、长方形区域等，其形状的设置以不影响不影响电路板2上各区域的互连或电源平面的通流能力为前提。
实施例3
由于电路板上设置的机械孔需要考虑电感器的安装要求和抗干扰要求，当电路板上设置的机械孔过大会影响电感器的安装，但机械孔过小则电路板上避让电磁场的区域就少，抗干扰效果就降低，因此，与实施例1不同的是，本实施例在电路板上安装电感器的区域设置机械孔的同时还设置禁布区域，使得机械孔设计时能够保留足够的空间给电感器进行安装，又能够结合禁布区域形成电磁避让区域，保证抗干扰的效果。优选地，禁布区域的范围等于或大于机械孔的孔面积。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种抗电磁干扰的电路板，包括设有电感器的电路板，其特征在于，在电路板上安装电感器的区域设有机械孔和/或禁布区域，电路板中的电源平面、地平面和互连线均避开机械孔和/或禁布区域。
2.根据权利要求1所述的抗电磁干扰的电路板，其特征在于，所述机械孔和/或禁布区域设于电感器在电路板上的投影区域的正中央位置。
3.根据权利要求1所述的抗电磁干扰的电路板，其特征在于，所述机械孔小于电路板上安装电感器的区域。
4.根据权利要求1至3任一项所述的抗电磁干扰的电路板，其特征在于，所述机械孔为圆形孔。
5.根据权利要求1至3任一项所述的抗电磁干扰的电路板，其特征在于，所述机械孔为正方形孔。
6.根据权利要求1至3任一项所述的抗电磁干扰的电路板，其特征在于，所述机械孔为长方形孔。
7.根据权利要求1至3任一项所述的抗电磁干扰的电路板，其特征在于，所述禁布区域为圆形区域。
8.根据权利要求1至3任一项所述的抗电磁干扰的电路板，其特征在于，所述禁布区域为正方形区域。
9.根据权利要求1至3任一项所述的抗电磁干扰的电路板，其特征在于，所述禁布区域为长方形区域。
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