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

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" L; e5 m  g7 X. x8 X8 [2 J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。
2 O7 w, S' P! D9 K( D( F- J! z設(shè)計問題：
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(fēng)險。從這個layout各位能看出哪些問題呢？不妨在留言中寫出來。

" ~. @$ Z$ {) k/ M  u7 t問題一 接口濾波器件離接口太遠

/ `5 F/ ]8 d- x& a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。
9 `0 }  ?5 v& {/ F問題二 接口濾波器件未垂直成列布置

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。
: P# y- N5 d3 z6 R) @1 d. {問題三 電源濾波器件未布置在一起
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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。
問題四 開關(guān)電源輸入輸出回路太大

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?dāng)_的可能性。
3 L) p8 R2 _' a/ z1 v3 G$ a1 d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！
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4 b% O  d, ]) l5 A; O: f5 _整改設(shè)計：
# X, L* S1 f3 _! W. h* X. q優(yōu)化后重新設(shè)計的PCB如下圖。
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EMC Layout設(shè)計要點
9 ^$ f# [$ E, I( X( U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。
3 w8 t; e: q0 S) G4 C+ f6 {6 _電流回路走線盡量小。
, [' w5 _$ c: w' v0 }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。
, e, U, b  g0 ~! E: T6 a. J  [. r多路IC供電，可以并聯(lián)單點接地，減少串?dāng)_。
) h- {. o9 F, Z控制回路與功率回路分開。
/ Y; B" t6 K5 X$ U% n! U* E9 P7 C去耦電容需要靠近IC電源Pin放置。
電源做好多階濾波，較小電容靠近芯片Pin。
( i- F$ |6 [/ m7 u% d0 y" L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。
  O$ @+ k0 j( K1 b0 Q; W! _) b: n注意安規(guī)走線的間距。
% o; T7 C  m, w對于高速信號還需要考慮電源阻抗、諧振、直流壓降的影響。
4 E+ w8 U2 ?; m  H# Y2 a8 g[/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(xì)節(jié)，才能做好EMC性能好的電源。


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