電源技巧：一個(gè)小小的疏忽就會(huì )毀掉EMI性能

　　在您的電源中很容易找到作為寄生元件的100fF電容器。您必須明白，只有處理好它們才能獲得符合EMI標準的電源。

　　從開(kāi)關(guān)節點(diǎn)到輸入引線(xiàn)的少量寄生電容(100 毫微微法拉)會(huì )讓您無(wú)法滿(mǎn)足電磁干擾(EMI)需求。那100fF電容器是什么樣子的呢?在Digi-Key中，這種電容器不多。即使有，它們也會(huì )因寄生問(wèn)題而提供寬泛的容差。

　　不過(guò)，在您的電源中很容易找到作為寄生元件的100fF電容器。只有處理好它們才能獲得符合EMI標準的電源。

　　圖1是這些非計劃中電容的一個(gè)實(shí)例。圖中的右側是一個(gè)垂直安裝的FET，所帶的開(kāi)關(guān)節點(diǎn)與鉗位電路延伸至了圖片的頂部。輸入連接從左側進(jìn)入，到達距漏極連接1cm以?xún)鹊奈恢?。這就是故障點(diǎn)，在這里FET的開(kāi)關(guān)電壓波形可以繞過(guò)EMI濾波器耦合至輸入。

　　圖1.開(kāi)關(guān)節點(diǎn)與輸入連接臨近，會(huì )降低EMI性能

　　注意，漏極連接與輸入引線(xiàn)之間有一些由輸入電容器提供的屏蔽。該電容器的外殼連接至主接地，可為共模電流提供返回主接地的路徑。如圖2所示，這個(gè)微小的電容會(huì )導致電源EMI簽名超出規范要求。

　　圖2.寄生漏極電容導致超出規范要求的EMI性能

　　這是一條令人關(guān)注的曲線(xiàn)，因為它反映出了幾個(gè)問(wèn)題：明顯超出了規范要求的較低頻率輻射、共模問(wèn)題通常很明顯的1MHz至2MHz組件，以及較高頻率組件的衰減正弦(x)/x分布。

　　需要采取措施讓輻射不超出規范。我們利用通用電容公式將其降低了：

　　C = ε • A/d

　　我們無(wú)法改變電容率(ε)，而且面積(A)也已經(jīng)是最小的了。不過(guò)，我們可以改變間距(d)。如圖3所示，我們將組件與輸入的距離延長(cháng)了3倍。最后，我們采用較大接地層增加了屏蔽。

　　圖3.這個(gè)修改后的布局不僅可增加間距，而且還可帶來(lái)屏蔽性能

　　圖4是修改后的效果圖。我們在故障點(diǎn)位置為EMI規范獲得了大約6dB的裕量。此外，我們還顯著(zhù)減少了總體EMI 簽名。所有這些改善都僅僅是因為布局的調整，并未改變電路。如果您的電路具有高電壓開(kāi)關(guān)并使用了屏蔽距離，您需要非常小心地對其進(jìn)行控制。

　　圖4.EMI性能通過(guò)屏蔽及增加的間距得到了改善

　　總之，來(lái)自離線(xiàn)開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)節點(diǎn)的100fF電容會(huì )導致超出規范要求的EMI簽名。這種電容量只需寄生元件便可輕松實(shí)現，例如對漏極連接進(jìn)行路由，使其靠近輸入引線(xiàn)。通?？赏ㄟ^(guò)改善間距或屏蔽來(lái)解決該問(wèn)題。要想獲得更大衰減，需要增加濾波或減緩電路波形。