用于降低设计中辐射 EMI 的 PCB 布局技巧

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大家好,我是张杨 我是德州仪器公司的系统和应用工程 我今天要给大家介绍的是这个 LM43603 和它同系列产品的管脚设计 使得低噪声低电磁辐射的 PCB 设计非常简单 PCB 的设计它主要的影响是这个辐射 EMI 它主要是由于这个开关动作的过程中 电流里面所产生的高频分量而产生的噪声 我们首先来看一下这个降压转换器电路 当这个上管开通的时候 我们电流走过的这条粉色线 下管开通的时候 我们电流走过的是这条绿色线 我们可以看到只有一条线的这些支路 它们的电流是断续的 也就是说这些支路它们所含有的电流是不连续的 它是含有这个高频分量的 在这里呢我们可以看到 它是由这个输入电容和这两个开关所组成的 然后这个回路它的面积是和它的自感成正比的 所以我们设计这个PCB的时候 我们的目的就是要把这个回路的面积把它设计成最小 然后在这个 PCB 的设计过程中还有一个很重要的问题 就是要保护这个敏感节点不受到这个开关噪声的影响 我们这里面最重要的考虑的就是这个反馈节点 然后这个反馈节点的这些连线要很短要很细 然后这样它所产生的这个寄生电容是最小的 然后这个偶合进来的噪声也是最小的 然后所以我们推荐就把这个分压电阻 把它放到离这个反馈管脚最近的地方 还有一个办法就是在 PCB 的中间这个 加入这个完整的接地层作为屏蔽 我们这里的比较显示的是 这个上下层都是完全一样的两个电路 然后同样的元件,同样的运行状态 有这个接地层作为屏蔽的情况下 我们可以看到这个辐射 EMI 它的值 在这里面它就降低了 5dB 我们这里面的数据是在 TI 的标准的三米辐射 EMI 的测试实验室里面得到的 然后等会我们可以去看一下这个实验室 然后我们这里面是这个 LM43603 的标准测试板 这个您可以从这个 ti.com 买到 然后我们从这个屏幕上来看一下 我们这个产品的管脚分布 它对这个电路板设计的影响 我们这个43603和它同系列的所有产品 它都是有着这个同样的封装和这个管脚设计 它们是都是可以使用这个同样的 PCB 我们刚才看到了两个开关和这个输入电容 所组成的这个回路 是我们这个开关电源里面这个最重要的回路 我们把这个 VIN 和 PGND 把它放在 两个 pin 是挨着的 然后就高频旁路电容 它就可以去直接放在这两个 pin 的旁边 然后使得这个回路的面积就可以做到最小 然后这样整个电路板的噪声都可以降到最低 然后同时这个 CB 放在 SW pin 旁边 然后也是可以起到一个同样的作用 然后我们去布的电容 到芯片内部的这个上管的驱动电路的面积 然后也是达到最小 然后我们刚才提到的这个反馈管脚 它被放在了离开关最远的地方 旁边有一个这个模拟地的管脚 一是它可以起到这个屏蔽作用 二分压电阻可以放在离反馈管脚就最近的地方 另外我们所有的管脚设计 都可以使得这个全部的外部元件 和这个布线都可以在这个 PCB 的上层实现 然后这个 PCB 的中间层和这个下层 它就可以使用这个完整的铜皮 来作为屏蔽和散热的作用 现在我们到我们 TI 内部的这三米的 EMI 验室里面 来测试一下我们 43603 的辐射 EMI 现在我们是在 TI 的辐射 EMI 测试实验室内部 这是一个标准的三米实验室 它的墙壁是这种这个铁氧体贴片 我们使用这个实验室来做我们的预测试 和这个不同情况的比较 我们数据表上的数据 是从第三方的这个标准的十米实验室得到的 在这里呢我们电路板是放在这张桌子的中间 然后这张桌子它可以旋转360度 然后这里是我们的天线 它可以从这个不同的高度 测量我们的电路板的不同角度的 EMI 现在我们就可以开始测试了 现在我们开始运行我们的测试程序 然后我们使用这个频谱分析仪 来显示里面的天线所得到的数据 同样的数据它也显示在这个屏幕上 我们电路板的运行状态是从12V的输入 到这个3.3V的输出和这个3A的负载电流 然后这两根线是 CISPR 22的 A 类 和这 B 类的标准线 我们可以看到43603的辐射 EMI 它的数据是远远低于这两条标准线的 我们现在来看一下我们数据表上面给出的数据 我们数据表上面给出的是这个同样运行状态 但是这个数据是在这个外部的第三方的 一个标准的十米实验室里面测得的数据 然后我们同样可以看出 它是这个远远低于 A 类和 B 类的标准 我们今天给大家介绍的是这个 SIMPLE SWITCHER 的同步降压转换器系列产品 它的管脚设计使得这个 PCB 的设计非常简单 然后您可以很容易地得到 这个低噪声和低电磁辐射的开关电源 如果您需要更多的信息 请到这个 simpleswitcher. com 谢谢大家
课程介绍 共计1课时,6分51秒

用于降低设计中辐射EMI的PCB布局技巧

EMI PCB LM43603 辐射 EMC|EMI

用于降低设计中辐射EMIPCB布局技巧

讲师

讲师: TI工程师

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