电源PCB板EMC设计案例分析

电工技术 2022-08-06

  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

电源PCB板EMC设计案例分析

  问题二接口滤波器件未垂直成列布置

电源PCB板EMC设计案例分析

  问题三电源滤波器件未布置在一起

电源PCB板EMC设计案例分析

  问题四开关电源输入输出回路太大

电源PCB板EMC设计案例分析

  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

  注意安规走线的间距