布线转角对传导和辐射噪声影响

一路上

前言

布线转角应呈圆弧状，以减少布线阻抗的变化，不产生噪声。应对噪声端子电压（传导发射）的措施包括根据噪声频率选择磁珠和 π 滤波器；在噪声电场强度（辐射噪声），优化了输入电容器的配置，并调整了开关波形的陡度。

角落布线噪音对策

布线图案总是需要拐角（弯曲部分），但根据布线的弯曲方式，EMI 可能会变得更糟。没有PCB布局经验的人可能会怀疑，但这是一种来自PCB布局经验的诀窍。

下图说明了好和差的角布线方法，如果布线在拐角处弯曲成直角，则该拐角处的阻抗会发生变化。这会导致电流波形的破坏，并且发生称为反射的波形破坏。在通过高频的布线中，例如在开关节点处，反射会使电路 EMI 恶化。

弯曲布线的优选方法包括使用 45° 弯曲和弧形而不是直角，弯曲的曲率半径越大，阻抗的变化越小。

解决噪声端子电压（传导发射）的措施

噪声端子电压是反馈到输入线的噪声，也称为传导发射噪声，噪声带主要出现在振荡频率的倍数处。

可通过插入铁氧体磁珠或 π 滤波器来抑制该噪声，必须针对要抑制的频带（要降低的噪声）选择此类处理噪声的组件。因此，必须首先确认噪声，并确定频率。以下是噪声端子电压的测量数据示例。

解决噪声电场强度（辐射噪声）的方法

必须研究的噪声类型是噪声电场强度（辐射噪声）；DC-DC转换器中的辐射噪声是由于开关波形的斜率和振铃而产生的；该噪声出现在大约 100 MHz 至 300 MHz 范围内。

开关信号上升和下降期间的振铃主要由MOSFET和输入电容之间的布线电感引起；电感的大小影响噪声。正如前面讨论输入电容器布局时所解释的，通过优化输入电容器布局和接线，可以降低噪声水平。

当DC-DC转换器电路中的辐射噪声超过安装转换器的设备必须满足的标准时，可以采取的措施包括使用更平缓的开关波形以及添加缓冲电路。

下面的波形图显示了测量的辐射噪声的示例。结果表明，200 MHz 以下区域的噪声有些强烈。

结语

下章将更详细地解释减少这种辐射噪声的方法：减小噪声策略：缓冲器、自举和栅极电阻。更多布线内容请看：PCB布线规范与设计原则（收藏版）。