电源PCB板EMC设计案例分析
随着新能源智能网联技术的发展 , 汽车设计中不再是常规的12V系统 , 一方面380V等高压出现 , 另一方面在集成电路中1.3V等更低压出现 。同时设计过程中电源芯片不再只使用LDO , Buck和Boost电源的使用增多 。从而电源的EMC设计显得越来越重要 , 本文将一某电源PCB板为例 , 分析电源PCB板设计中常见问题 , 希望抛砖引玉 , 为各位解决电源模块的EMC问题提供一些思路 。
设计问题:
某硬件工程师设计完成的电源板PCB , 如下图所示 。
本板在进行EMC设计评审时发现存在大量的EMC问题和隐患 , 需要进行改版 , 否则将面临着极大的EMC风险 。
问题一接口滤波器件离接口太远
文章插图
问题二接口滤波器件未垂直成列布置
文章插图
问题三电源滤波器件未布置在一起
文章插图
问题四开关电源输入输出回路太大
文章插图
设计思路:
开关电源板在PCB布线时控制好输入整流滤波环路、功率环路、输出整流环路、输出滤波环路的回路面积 , 环路要小 , 布线要短!
整改设计:
优化后重新设计的PCB如下图 。
EMCLayout设计要点
敏感信号远离大电流信号 , 特别是频率信号 , 且不要平行走线 。
电流回路走线尽量小 。
模拟地、功率地需要分开 , 可以通过过孔或者星型点连在一起 。
多路IC供电 , 可以并联单点接地 , 减少串扰 。
控制回路与功率回路分开 。
去耦电容需要靠近IC电源Pin放置 。
电源做好多阶滤波 , 较小电容靠近芯片Pin 。
防反、钳位保护的器件靠近连接器放置 。
做好高压地低压地的隔离设计
【电源PCB板EMC设计案例分析】注意安规走线的间距
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