开关电源PCB电磁兼容性设计

  前面我们分析知道开关电源有两种强的干扰源，一种是差模干扰源，也就开关电流形成的高频的di/dt回路；另一种是共模干扰源，共模干扰源有两种，一种是开关通断形成的大的dV/dt的动点，该动点经分布产生共模干扰，另一种是地线上的噪声电压，噪声电压驱动电缆产生共模电流对外产生辐射。

  在进行PCB设计时候，我们要针对这两种干扰源进行相对有效的设计，从源头上对干扰源进行抑制。

  针对高频的di/dt回路我们要想办法减小其回路面积，从而减小对外的辐射；针对大的dV/dt的动点，我们在PCB设计时候要刻意减小这部分的面积，而且尽可能的让其位于PCB板的靠中间区域，从而减小其与其它区域的分布电容，减少共模耦合；有高频电流流过的PCB地线上有高频电压，针对这部分地线，我们有意的增加地线的面积，减小其阻抗，从而减小地线、开关电源原理图分析

  ，因为电路足够简单所以非常有助于我们入门PCB的电磁兼容设计，如果一开始我们就研究很复杂的电路，反而会让我们知难而退。

  由于电感的电流是不能突变的，所以流过电感的电流是缓慢变化的，而开关管Q1在打开时候电感电流流过Q1，这样一个时间段D1截止没有电流，当Q1关闭时候流过Q1的电流迅速减小为0，然后电感电流流向D1，D1上的电流迅速增加然后缓慢减小。

  从上图能够准确的看出，虽然L1电感上的电流没有突变，但是由于开关管Q1的开关，导致流过Q1和D1的电流产生了快速突变的部分，也就是上升沿和下降沿很短的电流，对这样的电流波形进行傅里叶变换，显然有高频电流成份。其实很简单，就是流过电感的电流前一半流向了Q1，后一半流向了D1，一个没有快速突变的电流，分成了两个含有快速突变的电流。

  流过D1的电流给C2充电，从而使电容C2电压稳定，从而给LED灯提供稳定的电压。

  经过以上分析可知，有高频电流的回路主要是上面的红色回路。所以在进行PCB布局时候这部分面积要尽可能的小。

  我们很容易分析出，电压快速变的区域，也就是大的dV/dt的动点区域就是上图标红色的部分，因为当Q1导通时候，红域的电压为0，当Q1关闭时候，红域电压等于C2两端的电压+D1的导通压降，其它部分电容C1和C2连接区域电压是不会突变的，因此上图红域是主要的dV/dt共模干扰源。

  经过上面分析我们大家都知道了上图高频电流回路，这部分回路的地线上由于流过高频电流所以有大的地噪声，地上的噪声电压驱动电源地线对外产生辐射，所以要想办法减小该部分的地线、开关电源PCB设计

  我们发现这个高频电流回路面积太大，很容易对外产生辐射；另外高频电流回路的地线过长，地线上共模噪声电压会较大，容易驱动电源线对外辐射。

  我们发现这个区域较大，要想办法重新布局减小其面积另外尽量远离板子边沿区域，以减小其对外的容性共模耦合。

  接下来我们对整个板子进行改板重新布局设计，主要改进围绕这三个方面：（1）减小高频回路面积；（2）减小高频电流地的地线）减小电压快速变化的动点区域。

  到此为止，我们板子EMC性能得到了很大的改善，若能够增加预算，将单层板变成双层板，我们大家可以再加一个地平面，将顶层和底层的地尽可能多的连接到一起，那么高频电流回路会促进的减小，地阻抗也会促进减小，整个板子的EMC性能会进一步改善。

  ** 我们通过一个简单的电路将我们的电磁兼容原理知识在PCB设计上得到了很好的实践，通过这样的积累，我们从简单的电路和PCB开始，当我们具备更强的知识储备后，我们大家可以过渡到更复杂的PCB电磁兼容设计** 。

  干扰，EMI：Electromagnetic Interference, Emission），另一种

  标准和规范；找出设备设计及生产的全部过程中，在EMC 方面之盲点。在客户安装和使用设备时，提供了既真实又有效之数据，因此，EMC 测试

  内部产生的干扰源和外部的干扰源，还能够说干扰源无法消除，受扰设备也总是存在，因此可以说

  设计是一个重点，也是难点。本文从层数设计和层的布局两方面论述了如何减少耦合源传播途径等方面减少传导耦合与辐射耦合所引起的

  的基本耦合方式来进行研究，在此基础上我们才可以建立差模噪声电流和共模噪声电流的电路路径。

  场理论、天线与电波传播、电路理论、信号分析、通讯理论、材料科学、生物医学等。进行

  处理实例资料下载的电子资料下载，更有其他相关的电路图、源代码、课件教程、中文资料、英文资料、参考设计、用户指南、解决方案等资料，希望有机会能够帮助到广大的电子工程师们。

  （EM）。EM信号既具有很宽的频率范围，又有一定的幅度，经传导和辐射后会污染

  （Electromagneticcompatibility，EMC），《

  敏感度EMS设计问题。由于国家开始对部分电子科技类产品强制实行3C认证，因此一个电子设备能否满足

  多采用脉冲宽度调制（PWM）技术，脉冲波形呈矩形， 其上升沿与下降沿包含大量的谐波成分，另外输出整流管的反向恢复也 会产生

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  设计首要解决合理的安排布局布线和接地问题。分析基频和高频谐波、信号上升或下降速率，电路的等效分布参数，传导耦合、辐射耦合和不匹配线

  原理及设计 EMC（Electromagnetic Compatibility；