電dian子zi設she備bei在zai工gong作zuo時shi會hui產chan生sheng電dian磁ci波bo，電dian磁ci波bo相xiang互hu幹gan擾rao會hui對dui敏min感gan電dian路lu產chan生sheng不bu好hao的de影ying響xiang
，在zai嚴yan重zhong的de情qing況kuang下xia會hui導dao致zhi電dian路lu無wu法fa正zheng常chang工gong作zuo。這zhe就jiu是shi降jiang低diEMI能夠提高係統穩定性的重要原因。 本文討論了EMI如何影響消費類電子和敏感設備性能
，例如家用電器，警報係統和車庫門開啟器。 

如何優化EMI 

 

在開關電源的設計中，電路設計和電路板布局是解決EMI問題的兩個關鍵點。 在電路設計中，開關頻率以及開關節點上的振鈴（圖1）會產生電磁幹擾（ＥＭＩ）。 

 

圖一：典型開關電源應用電路

 

兩種方式可有效優化EMI：開關頻率控製法和防振鈴控製法 

 

開關頻率控製法 

 

通過延長開關節點的開關上升時間和下降時間來降低dV / dt變化速率，從而減少了EMI（見圖2，圖3，圖4和圖5）。    

 

 

防振鈴控製法 

 

開關節點上的振鈴會導致EMI問題的出現。 器件的振鈴越多，EMI性能就越差（圖6）。 在SW和GND之間增加一個1k Ω電阻（R）和另一個開關（S1）可減輕振鈴。 在輕載的情況下
，當HS和LS開關均關斷時，S1導通，使L1的部分電流通過R和S1釋放到GND（圖7）。  

 

圖六：SW 處較多振鈴（無防振鈴控製）

 

圖七：SW 處較少振鈴（有防振鈴控製）（測試條件：VIN = 12V, VOUT = 3.3V, IOUT = 10mA） 

 

圖8和圖9展示了通過開關速度控製和防振鈴控製而實現的EMI降低。

 

 

可改善EMI的PCB布局 

 

開關電源的反饋信號是對電磁幹擾非常敏感的模擬信號
，並且容易受到其自身的開關信號的幹擾。良好的布局可以減少這種EMI幹擾
，而不良的布局可能會產生較大的紋波，甚至會導致電源無法正常工作。 

 

以下是通過元件放置和PCB布局實現更好的EMI性能的一些技巧： 

 

●  將輸入濾波電容靠近IC放置（圖10）。

 

圖十：輸入電容靠近IC放置，電磁場更小

 

●  使用屏蔽電感

●  使用小的SW pad布局（圖11）

 

 

●  IC GND與係統GND使用單點連接

●  保持輸入地和GND之間的連接盡可能短和寬

●  通過多個過孔或寬走線將VCC電容的接地連接到IC的接地

●  輸入電容與IN引腳之間的連線盡可能寬且短

●  確保所有的反饋都直接連接且連線短

●  反饋電阻和補償器件都盡可能的靠近芯片

●  將SW信號遠離敏感的模擬信號，例如FB信號

 

 針對消費電子及射頻敏感類應用的優化 

 

在這個電子設備遍布的世界中，從家用電器到消費電子產品和對射頻敏感的設備（例如車庫門開啟器和警報係統），EMI現象都可能導致係統出現不必要的交互和操作問題。 MP2317係列通過優化EMI性能來解決此問題
，同時MP2317係列擁有簡單的封裝且支持使用單層PCB板進行設計使製造更加簡單和經濟。 

 

MP2317係列可以用作次級側DC / DC變換器（圖12）。 

 

圖十二：在空調中的應用

 

MP2317係列的主要特點：

 

●  7.5V 到26V大範圍輸入電壓

●  150uA小靜態電流

●  出色的負載線路調整率以及瞬態響應（圖15）

●  效率最高可達96%，在12V轉5V/20mA時，效率可達80%（圖13）

●  全麵的保護（過溫保護OTP
，低壓保護UVLO，過流保護OCP）以提高可靠性和使用壽命

 

圖十三：MP2317效率圖

 

圖十四：MP2317（U1）單層板布局圖(測試條件: VIN = 12V, VOUT = 5V)  

 

圖十五：MP2317 快速負載瞬態響應(測試條件: VIN = 12V, VOUT = 5V, L = 10μH) 

 

結論： 

 

除了對電路的可靠性有著至關重要的EMI優化問題之外
，電路的製造簡便性也很重要。MPS的1A / 2A / 2.5A 26V高效開關穩壓器--MP2317，MP2344和 MP2345係列，采用了小型6引腳SOT23封裝和大引腳間距（0.95mm）
，這種封裝方式能夠使用單層PCB進行布局， 以此簡化製造工藝以節省製造成本。 這個係列三個不同電流值的開關穩壓器使用同一種封裝且互相Pin-to-Pin兼容，係統工程師無需更改PCB即可靈活切換到不同電流值的開關穩壓器上，從而節省設計時間和成本。

 

 

推薦閱讀：