电源模块的EMI降低解决方案

DC/DC转换器是一种很好的高频噪声源。设计人员必须采取谨慎措施，尽量减少并控制转换器附近和周围的噪声，以防止其影响其他系统组件或交流电源。我们不希望我们的产品从测试中回来并发现我们的电磁干扰（EMI）或传导发射（CE）检测失败。更重要的是，我们不希望这些噪声源降低我们的产品性能，因此我们需要了解这种噪声的机制以及如何将其降至。

辐射发射（RE）或电磁干扰EMI）

许多模块都具有五面屏蔽，有效地包含相邻组件的辐射发射。通常，面向印刷电路板（PC）的第六侧未被屏蔽，但建议将接地平面放置在转换器下方并连接到壳体上。这种方法是控制转换器发出的EMI的方法。例如，Power-One电源采用金属屏蔽结构，公司为其CPA和CPS系列板外模块化电源解决方案提供CE和RE数据表曲线。

基极电镀转换器可提供更好的近场B场辐射保护。在大多数频率下，基座电镀转换器比开放式框架设计安静约10 dB/μM。

模块化电源产品通常设计用于通过ComitéInternationaleSpécialdesPerturbations Radioelectrotechnique（国际无线电干扰特别委员会，或CISPR）和联邦通信委员会（FCC）标准。 CISPR标准通常仅涉及电磁兼容性（EMC）发射测试方法和限制。

化EMI的基本指导原则如下：

保持电流回路较小（图1）。导体通过感应和辐射耦合能量的能力通过较小的环路降低，环路起到天线的作用。

对于成对的铜印刷电路板（PC），使用宽（低阻抗）

在干扰源处定位滤波器，基本上尽可能靠近电源模块。

应选择滤波器元件值，并考虑到所需的衰减频率范围。例如，电容器在某个频率下是自谐振的，超过该频率它们看起来是电感性的。使旁路电容引线尽可能短。

在考虑到噪声源与潜在易受影响电路的接近程度时，在PC板上找到元件。

图1：避免大环路将限度地降低EMI或RE。 （由Lineage Power提供）

对于所有应用程序，没有一种完美的EMI策略，但事先的一些基本思想可以使任务变得更加容易。步是确保组件的位置化噪音。例如，去耦电容应尽可能靠近转换器，尤其是X和Y电容。使用接地层来化辐射耦合，化敏感节点的横截面积，并化可能辐射的高电流节点的横截面积，例如来自共模电容器的横截面积。

EMI组件的位置至关重要;避免将转换器放在靠近滤波器的位置，以避免噪声耦合回滤波器。请记住，您不仅要过滤电源，还要过滤转换器正在供电的所有电路。今天的大多数通信机柜在卡级别使用尽可能多的本地过滤，然后在电源输入模块上使用另一个过滤器，供电将进入您的机柜。

CUI Inc.拥有其V-Infinity电源模块系列和该系列的白皮书，用于电源模块中的EMC考虑。

表面贴装模块与通孔模块的比较

表面贴装器件（SMD）在处理射频能量方面比含铅器件更好，因为它可以减少电感和更紧密的元件放置。由于SMD的物理尺寸减小，后者是可能的。这对于双层电路板设计至关重要，因为它需要噪声控制元件的效率。通常，引线电容器在约80MHz时变为自谐振（比电容变得更具电感性）。由于需要控制80 MHz以上的噪声，因此如果仅使用通孔元件执行设计，则应该提出严肃的问题。

传导发射（CE）

DC/DC转换器中的快速电压和电流变化将导致模块化设备输入端的传导噪声。逻辑负载的快速上升时间和下降时间将产生传导噪声，这些噪声也会反射回输入。传导噪声会产生电场和磁场，如果没有正确配置电路，会产生噪声。通常良好的布局和滤波器设计将化这种影响。

为了地理解CE的，发射被分类为差分（对称）或共同（非对称）模式噪声。共模（CM）和差模（DM）电压和电流的定义如图2所示。