電源板PCB EMC評審不過，老師傅說存在大量的EMC問題和隱患

硬件筆記本

' |' p. C( h3 K9 s4 G) E0 w點擊上方名片關(guān)注了解更多
  Z5 O& t7 ]$ D1 H/ ^4 f# N- B% O
- n, a7 X7 t8 e4 b: [
隨著新能源智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的發(fā)展，汽車設(shè)計中不再是常規(guī)的12V系統(tǒng)，一方面380V等高壓出現(xiàn)，另一方面在集成電路中1.3V等更低壓出現(xiàn)。同時設(shè)計過程中電源芯片不再只使用LDO，Buck和Boost電源的使用增多。從而電源的emc設(shè)計顯得越來越重要，本文將一某電源PCB板為例，分析電源PCB板設(shè)計中常見問題，希望拋磚引玉，為各位解決電源模塊的EMC問題提供一些思路。
設(shè)計問題：
: m: E# v7 o9 @) F! H某硬件工程師設(shè)計完成的電源板PCB，如下圖所示。本板在進行EMC設(shè)計評審時發(fā)現(xiàn)存在大量的EMC問題和隱患，需要進行改版，否則將面臨著極大的EMC風險。從這個layout各位能看出哪些問題呢？不妨在留言中寫出來。

問題一 接口濾波器件離接口太遠

影響：如圖所示，因為濾波電路離接口太遠，經(jīng)過濾波的電源信號可能受到PCB中其他信號的干擾，造成二次污染。另外一方面，外部進來的干擾因為沒有經(jīng)過端口的濾波，可能會直接影響PCB中的其他信號，產(chǎn)生抗干擾問題。
問題二 接口濾波器件未垂直成列布置
2 j4 ?. {2 a' {3 O4 P% w
( n3 R1 V, G6 C8 H8 k/ h影響：如圖所示，因為接口濾波電路未垂直成列布置，比如第一路的電源已經(jīng)經(jīng)過濾波了，到了接口處應(yīng)該是很干凈的信號了，但是如上圖所示的Layout，很有可能第二路的干擾又耦合到第一路了。
問題三 電源濾波器件未布置在一起

影響：電源濾波是組合拳，不是單靠某一個器件來實現(xiàn)的。為了達到很好的濾波效果，原理圖設(shè)計時需要模塊化，Layout設(shè)計時也需要模塊化。
" Q: H/ J4 _- J, m' L; F( i' J* J問題四 開關(guān)電源輸入輸出回路太大
  b6 S7 P2 A) q: ^7 H( E
影響：輻射干擾的產(chǎn)生一般是因為回路太大，電流無法快速的流回去，而通過輻射發(fā)射出去。在電源Layou設(shè)計時應(yīng)盡量減小電源回路，較小對外干擾，同時回路小，也可以減小串擾的可能性。
+ T' ]6 S1 s% h7 ~8 y; t設(shè)計思路：
對于開關(guān)電源板在PCB布線時，總的思路是控制好輸入整流濾波環(huán)路、功率環(huán)路、輸出整流環(huán)路、輸出濾波環(huán)路的回路面積，環(huán)路要小，布線要短！
' v7 k' K0 y$ t# l% N$ R
整改設(shè)計：
優(yōu)化后重新設(shè)計的PCB如下圖。
! R# H! [$ y$ i, D2 Y
4 V' Q) w* h" Q( J( }. oEMC Layout設(shè)計要點
敏感信號遠離大電流信號，特別是頻率信號，且不要平行走線。
電流回路走線盡量小。
" t- ~9 a( ]) Q! T: N模擬地、功率地需要分開，可以通過過孔或者星型點連在一起。
多路IC供電，可以并聯(lián)單點接地，減少串擾。
控制回路與功率回路分開。
( Q2 R; W/ Q" v# d/ W去耦電容需要靠近IC電源Pin放置。
: A& U+ i+ e8 I電源做好多階濾波，較小電容靠近芯片Pin。
# V, t; n5 \7 q, L  G; y. O& Z: s防反、鉗位保護的器件靠近連接器放置。
做好高壓地低壓地的隔離設(shè)計。
( c; E( e+ p' n' `# X9 s) @$ E注意安規(guī)走線的間距。
對于高速信號還需要考慮電源阻抗、諧振、直流壓降的影響。
[/ol]電源是EMC設(shè)計中的老大難問題，做好電源EMC設(shè)計非一朝一夕之功。只好在電路設(shè)計中做好濾波考慮，在Layout設(shè)計中處理好細節(jié)，才能做好EMC性能好的電源。
/ ^4 y6 b& }9 u

' j' c" l9 j3 m聲明：
7 W0 J7 p7 V3 }% |* E! n8 L/ q0 l聲明：文章來源頭條造車俠Autopro。本號對所有原創(chuàng)、轉(zhuǎn)載文章的陳述與觀點均保持中立，推送文章僅供讀者學習和交流。文章、圖片等版權(quán)歸原作者享有，如有侵權(quán)，聯(lián)系刪除。投稿/招聘/推廣/宣傳 請加微信：woniu26a推薦閱讀▼
9 t$ r$ D* S0 N$ K7 Q" }  y電路設(shè)計-電路分析
EMC相關(guān)文章
電子元器件
后臺回復“加群”，管理員拉你加入同行技術(shù)交流群。