什么是楞次定律以及它如何影響PCB設計？
楞鏡法是什么？
如果您需要更新物理基礎知識，Lenz Law指出任何感應電磁場（反電動勢）都會產生與變化相反的電流和磁場。這個理論可以通過Lenz Law方程簡化：
等式上的負號表示當磁通量與感應反電動勢的變化相反時發生的相反變化。
楞次定律還可以從另一個角度表達，其中感應電流在與引起它的變化相反的方向上流動，這一概念使您更接近Lenz Law在PCB設計中的影響。
Lenz Law，Back-EMF和Inductor Coil
圖1：電感器通電
簡單的Lenz Law演示可以通過簡單連接直流電池，開關和電感線圈進行安排，如上圖所示（圖1 ）。當開關閉合，形成完整的電路時，電流以逆時針方式流動。根據Lenz定律，電感器上的電磁場將在與電池引起的電流相反的方向上被感應。
圖2：電感器斷電
當反電動勢在電感器處積聚時，開關打開，電路斷開，正如倫茨法強調的那樣，感應電流總是反對改變它的因素。結果，當電感器試圖繼續電流流動時，電感器處的磁場改變方向和極性。當電路斷開時發生的相反電磁場稱為反電動勢。
電磁兼容性（EMC）是指產品在其環境中發揮作用而不會引入電磁干擾的能力。所以產品必須：
1.容忍特定程度的干擾。
2.不會產生超過指定數量的干擾。
3.自我兼容。
EMC是EMI的控制，如下所述：
電磁干擾（EMI）是由于電磁感應或電磁輻射而影響電路的干擾。
電磁噪聲是我們上面討論的干擾，它是由快速電流和電壓變化產生的。
EMC來源我們不需要談論電磁頻譜來了解圍繞EMC的困難源于兩個方面：
1.排放
在這里，我談論的是由組件或跡線產生的不必要的能量，這些能量會干擾其他組件和跡線等。設計人員專注于小化或阻止這種情況。他們可能只是開始并開展業務，但想到他們周圍亂搞的所有組件？
2.感受性
這是來自上述發射釋放器的不需要的能量（噪聲）的受害者的組件或跡線。這是正常的組件，只是做它的工作，他們，他們受到電磁干擾的轟炸，導致各種各樣的破壞。設計師可能想要移動這些組件或找到增強它們的方法，這樣它們就不會受到影響。
確保可接受的EMC的四個步驟：
1.了解電磁兼容emc的要求和環境。
2.檢查排放標準和易感性水平 - 威脅如何適用于這些標準？
3.符合性設計 - 確保在整個設計過程中牢記合規性要求。
4.分析和測試合規性 - 在制造之前使用您的設計工具。
確保它可以：
1.對關鍵布線和部件執行適當的規則檢查。
2.確保規則檢查得到充分記錄（解釋并提出糾正建議）。
3.支持閾值并允許加權。
4.允許快速分析和深入分析。
電磁兼容EMC快速設計技巧
1.將去耦電容放置在盡可能靠近IC電源引腳的位置。如果您接線而不是使用過孔，請確保接線盡可能短。
2.使用時鐘接線，盡可能短，以避免潛在的天線。
3.消除隔離的銅區域以避免潛在的天線。將任何隔離的銅區域連接到地。
4.當您使用電源和接地網時，請盡量減少環路區域，因為它們可以充當外部噪聲的接收天線。
5.監控接線的接近度，這很容易產生噪聲，以便接線到易于接收噪聲的接線。間隙不足會導致“串擾”（當一個信號對另一個信號產生不良影響時）。
反電動勢是電動機運行的基礎，因為它產生了轉動轉子的相反磁場。電動機中的反電動勢總是假定電壓值幾乎相同。
反電動勢的破壞作用及預防
雖然反電動勢可以成為直流電機的驅動力，但它也可能是導致PCB出現多重問題的威脅。PCB設計中常見的電感元件之一是機械繼電器。機械繼電器由感應線圈組成，感應線圈在通電時變為電磁。
通電機械繼電器通常是無害的，但是當繼電器釋放時，產生的反電動勢會影響硬件的穩定性。例如，微控制器可能在每次釋放繼電器時都經歷硬復位，或者反電動勢可能以相反的極性引入足夠大的電流以損壞直接組件。
下面的原理圖（圖3 ）顯示了一個已經斷電的機械繼電器。在繼電器的感應線圈處感應的反電動勢試圖在繼電器通電時保持電流的流動。由于晶體管現在處于“關閉”狀態，如果增加的正電壓超過結的擊穿電壓，則可能導致損壞。
圖3：繼電器斷電，產生反電動勢
如果您正在連接直流電機以打開繼電器的觸點，則反電動勢也會在繼電器上產生電弧，由于直流電動機由感應線圈制成，因此在斷開連接時應用相同的倫茨定律理論。當反EMF試圖保持減小的電流時，高反向電位可能引起繼電器觸點的間隙上的電弧放電。這種現象可能會引起電磁干擾（EMI），從而影響硬件穩定性。
減輕反電動勢影響的簡單方法是使用反激式二極管，這是通過在線圈通電時以相反的極性在感應線圈上放置二極管來完成的，當線圈斷電時，二極管變為正向偏置，提供安全放電反電動勢的路徑，而不會影響其他附近的元件。
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