EMC/EMI设计
EMC范围很广,由于篇幅很大,这里主要先介绍下电容电感对EMC的影响。
电容:
电容的基本结构和高频等效电路如下图:
电容的质量(Q)取决于ESR
ESL主要取决于电容的封装结构(插件》贴片)
电容的阻抗(Zc)频谱特性(如图):
谐振频率f0=1/2π√LC
当工作频率在f0时, Zc=ESR
当工作频率小于f0时
Zc随频率的上升而减小
当工作频率大于f0时
Zc随频率的上升而增大
所以当多个电容并联起来的时候,可以改善电容的高频阻抗特性,如下图
所以电容是并的越多,高频特性越好。
如图,PCB走线时应尽量减短引线长度,从而降低滤波电容的ESL,且电容两极之间的走线应尽量靠近。
电感:
电感的基本结构和高频等效电路如下图
EPR取决于磁性材料和匝数
Cp一般大于1pF
电感的阻抗(Zc)频谱特性(如图):
谐振频率f0=1/2π√LC
当工作频率在f0时, Zc=EPR
当工作频率小于f0时
Zc随频率的上升而增大
当工作频率大于f0时
Zc随频率的上升而减小
如图,PCB走线时电感的两个引脚应尽量远离,从而降低电感的Cp。
附:
信号环路既是产生辐射的源头,也有可能是被干扰的对象。因此尽量减小信号环路的大小是对一个layout工程师最基本的要求。
如下图是一个降压(BUCK)电路的工作电流环路分析以及layout的要求。
信号环路的控制:
如果在实际PCB设计中Cin和Cout只能距离较远,可以通过增加高频滤波电容来减小BUCK电路的工作电流环路。
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