PCB設計中EMI傳導干擾該如何處理？

　　我們在進(jìn)行電子產(chǎn)品或設備進(jìn)行EMI分析時(shí)先要分析系統的干擾的傳播路徑。如果在我們產(chǎn)品設計測試時(shí)出現超標的情況，能通過(guò)分析路徑或者知道干擾源的路徑對解決問(wèn)題就變得輕松。在實(shí)際應用中我將EMI的耦合路徑進(jìn)行總結為設計提供理論依據。

　　EMI的傳播路徑：感性耦合;容性耦合;傳導耦合;輻射耦合。

　　在電磁兼容設計中，我們基本的理論是：確認噪聲源；了解噪聲源的特性；確認噪聲源的傳播路徑。對于開(kāi)關(guān)電源系統，我們就噪聲源進(jìn)行了總結分析，電磁兼容的三要素是重點(diǎn)。

　　分析框圖結構如下：

　　從上面的三要素中，我們對EMI的傳播路徑空間耦合和傳導耦合比較熟悉。我們實(shí)際也是重點(diǎn)在運用上述的理論來(lái)進(jìn)行實(shí)踐指導。在實(shí)際進(jìn)行電路設計時(shí)我們PCB的設計也很關(guān)鍵，基本60%的EMC問(wèn)題都是PCB設計的問(wèn)題。PCB的設計問(wèn)題受限于產(chǎn)品的PCB大小、結構、接口的位置影響會(huì )導致我們例外的EMC的問(wèn)題。

　　EMI傳導干擾的以下幾種路徑

      (總的EMI的耦合路徑)在電路中的分析如下：

　　上面的原理路徑示意框圖涉及到的信息非常廣，可以延伸到不同的電源拓撲結構，涉及到系統的傳導理論、輻射理論。如果電路你當做是標準的PFC大功率應用電路，這時(shí)候你就會(huì )考慮30MHZ-300MHZ的騷擾功率的問(wèn)題。如果電路結構前級輸入是低壓的交流輸入(例如12VAC)這個(gè)電路可以是標準的升壓(BOOST)電路結構，改變一下電感，開(kāi)關(guān)MOS及輸出二極管的位置，這個(gè)電路就可以變成高壓或中低壓的降壓(BUCK)電路。也就是說(shuō)這類(lèi)電路的應用在EMI的問(wèn)題表現及處理上都可使用同樣的等效結構，處理EMI的問(wèn)題就非常類(lèi)同了。

　　A.在實(shí)際中我們還有10%的EMI的問(wèn)題也是眾多設計師們沒(méi)有注意的問(wèn)題。從而要從PCB的分析來(lái)入手。分析框圖結構如下：

　　1.感性耦合路徑問(wèn)題

　　注意電路中的感性元件：電感及變壓器等等。

　　2.容性耦合路徑問(wèn)題

　　注意電路中任意相近的兩根電流導線(xiàn)都會(huì )存在分布電容耦合：PCB走線(xiàn)及連接線(xiàn)等等。

　　B.在進(jìn)行特殊例分析時(shí)就出現實(shí)際的案例：EMI傳導設計-中高頻部分優(yōu)化我們共模濾波器沒(méi)有明顯的效果。分析框圖結構如下：

　　如果我們的EMI電路的濾波電路使用2級濾波器結構;當共模電感大小和結構無(wú)論怎么調整測試都不能解決>500KHZ- -10MHZ的EMI傳導問(wèn)題;首先通過(guò)EMI的路徑分析;2級共模濾波器(共模電感感量及繞制都OK!)完全足夠解決150KHZ-10MHZ的傳導干擾;進(jìn)行分析如下：

　　1.檢查PCB設計電路中的BUCK/BOOST(或PFC電路)電感距離輸入EMI濾波器的位置;BUCK/BOOST電路的高壓電容的環(huán)路及續流二極管的環(huán)路面積情況，分析檢查其走線(xiàn)是否靠近輸入濾波器走線(xiàn)!進(jìn)行基本的PCB布局布線(xiàn)分析！

　　2.采用最簡(jiǎn)單的方式來(lái)判斷問(wèn)題;使用一個(gè)磁環(huán)將交流輸入電源線(xiàn)繞3圈及以上;EMI超標點(diǎn)立刻降低或消失，甚至通過(guò)EMI測試!?分析數據!!

　　3.通過(guò)上面的磁環(huán)驗證很明顯我們可以找到解決問(wèn)題的方法：去掉1級共模電感;使用一個(gè)雙線(xiàn)并繞的共模電感(1-5mH均可)放置在電路板的電源線(xiàn)入口進(jìn)行測試;測試EMI測試數據是否達到5dB以上的裕量！從而確定問(wèn)題;

　　由此確定好系統的EMI路徑后，按照我的理論將電路板PCB布局布線(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化，使用最優(yōu)化的EMI濾波器結構可以節省很大的設計成本!

　　如下電路板的布局布線(xiàn)就是典型上述設計例外情況：

　　測試傳導數據：400K-3MHZ的EMI傳導測試數據很高！

　　按照上面的1，2，3條進(jìn)行檢查同時(shí)解決了EMI問(wèn)題!