如何巧妙通過PCB布局來改善EMI？這些妙招請收好(附案例)

時至今日，電磁干擾（EMI）問題始終是電子設(shè)備需要關(guān)注的焦點(diǎn)，也是讓工程師們頭疼的問題，它威脅著電子設(shè)備的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。要改善EMI，合理的PCB布局至關(guān)重要。在本文中，小編將為大家介紹如何通過PCB布局來改善EMI，滿足客戶的需求。

以下為測試樣機(jī)圖片：

【應(yīng)用】替代線性調(diào)整器和RCC/圣誕燈、LED驅(qū)動器/小功率電源適配器/蜂窩電話充電器

【規(guī)格】5V1A

【控制IC】CR5215SC

關(guān)于CR5215SC——高精度恒流/恒壓原邊控制功率開關(guān)

CR5215SC是一款應(yīng)用于小功率AC/DC充電器和電源適配器的高性能離線式脈寬調(diào)制控制器。該芯片采用原邊檢測和調(diào)整的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，因此在應(yīng)用時無需TL431和光耦。芯片內(nèi)置恒流/恒壓兩種控制方式。

在恒流控制時，最大輸出電流和輸出功率可以通過CS引腳的限流電阻RS設(shè)定。在恒壓控制時，內(nèi)置恒壓采樣電路以及高精度的誤差比較器基準(zhǔn)電壓保證了芯片的高性能和高精度。此外，內(nèi)置線損補(bǔ)償電路保證了從空載到滿載條件下輸出電壓精度。芯片還具有極低的靜態(tài)工作電流，芯片待機(jī)功耗低于75mW。

CR5215SC針對各種故障設(shè)計了一系列完善的保護(hù)措施，包括逐周期峰值電流限制、VDD過壓保護(hù)、FB開路保護(hù)、輸出短路保護(hù)、前沿消隱、過溫保護(hù)、電源鉗位和欠壓鎖定功能。在FB上拉電阻開路，F(xiàn)B下拉電阻短路，輸出二極管開路或者短路，變壓器繞組短路，CS引腳電阻開路等故障條件下都能有效保護(hù)，使得芯片具有更高的可靠性。

主要特點(diǎn)

●低啟動電流

●恒壓精度可達(dá)±5%、恒流精度可達(dá)±5%

●全電壓范圍內(nèi)高精度恒壓和恒流輸出

●動態(tài)負(fù)載響應(yīng)功能

●可編程CC/CV模式控制

●高能效QR控制模式

●內(nèi)置初級電感量偏差補(bǔ)償功能

●內(nèi)置輸出線電壓補(bǔ)償功功能

●內(nèi)置全電壓功率自適應(yīng)補(bǔ)償功能

●無音頻噪音控制技術(shù)

●VDD端過壓、欠壓保護(hù)功能

●VDD端鉗位電路

●內(nèi)置輸出過壓保護(hù)功能

●內(nèi)置FB開路、短路保護(hù)功能

●內(nèi)置輸出二極管開路、短路保護(hù)功能

●內(nèi)置前沿消隱電路

●逐周期電流限制

●過載保護(hù)功能

●過溫保護(hù)功能

●SOP-7L綠色封裝

基本應(yīng)用

●小功率電源適配器

●蜂窩電話充電器

●圣誕燈、LED驅(qū)動器

●替代線性調(diào)整器和RCC

典型應(yīng)用

管腳排列

管腳描述

【問題描述】

測試過程中EMI未能達(dá)到要求，需要重新進(jìn)行PCB布局。

【解決思路】

01、將開關(guān)器件、輸出電感、輸出電容等敏感元件布置在可能引起EMI干擾較低的位置。比如開關(guān)管和輸出電感的控制信號線要遠(yuǎn)離其它的信號線，且與負(fù)載終端的空間距離要盡量短，以減少電流回路的長度和面積，降低輻射干擾。

02、將濾波器等EMI抑制電路（如LC濾波器、Pi濾波器等）直接安裝在開關(guān)電源的輸出端。這可以有效地減少信號在輸出端的反射，并且增加濾波器的效率。

03、控制開關(guān)器件的開關(guān)速率。減小開關(guān)器件的開關(guān)速率，特別是在高頻段，可以有效的減少開關(guān)電源產(chǎn)生的EMI干擾。

04、對于高頻信號的走線，采用回路面縮小技術(shù)，即在信號線和地線之間盡量形成無限微小的高頻回路，減小高頻信號的環(huán)路面積，減少電磁輻射和抗干擾能力。

05、對于開關(guān)電源的輸入信號，如AC或DC輸入，要注意使用濾波電容、磁珠等進(jìn)行抑制，以增強(qiáng)開關(guān)電源的抗干擾能力。

06、引腳布局合理。對于敏感的引腳，如開關(guān)管、輸出電感和電容，可以采用盡可能短的引出方式，并減小它們之間的相互干擾。

【調(diào)通要點(diǎn)】

PCB布線注意事項：

1、初級地線連接方式應(yīng)盡量采用“星型接法”：VDD電容地（包括IC-GND、FB下偏電阻GND）、CS取樣電阻地、變壓器輔助繞組地、Y電容初級側(cè)地，四個地方需獨(dú)立連接到初級BUCK電容的地。

2、啟動電阻的走線應(yīng)盡量先通過“VDD電容的正端”再連接到IC的VDD。

3、輔助繞組供電回路走線應(yīng)盡量先通過“VDD電容的正端”再連接到IC的VDD。

4、VDD電容盡量靠近IC端。

注：

“1”標(biāo)記為初級端BUCK電容GND；

“2”標(biāo)記分別為IC的GND、及其外圍器件的GND，可以通過走線連接到一起；

“3”標(biāo)記為CS取樣電阻GND；

“4”標(biāo)記為變壓器輔助繞組GND；

“5”標(biāo)記為Y電容初級側(cè)GND。

【最終結(jié)果】

重新進(jìn)行PCB layout后，EMI測試完全能滿足客戶的需求。

關(guān)于思睿達(dá)微電子

思睿達(dá)是專注于ADC、DAC、PoE和DC / DC 芯片級解決方案的高科技企業(yè)，目前同步推廣啟臣微全系列產(chǎn)品，希望將啟臣15年在電源行業(yè)這份積淀，這份堅持發(fā)揚(yáng)光大。思睿達(dá)同時也可以提供芯片級定制服務(wù)。