問(wèn)題實(shí)際上是低頻蜂窩（700-900 MHz）或GPS（1575.42），而Wi-Fi（2.4 GHz）可能更少，因?yàn)檫@些轉(zhuǎn)換器的諧波發(fā)射通常會(huì)擴(kuò)展到2 GHz，或者更多。蜂窩提供商具有嚴(yán)格的接收器靈敏度要求，而全向各向同性靈敏度（TIS）是在CTIA合規(guī)期間執(zhí)行的測(cè)試之一。如果接收器不夠靈敏，則不允許將產(chǎn)品放入蜂窩系統(tǒng)（參考文獻(xiàn)1和2）。
本文介紹了減少這些DC-DC轉(zhuǎn)換器發(fā)射的十大方法。它們沒(méi)有特別的順序列出 - 所有都很重要。
1.指定低EMI轉(zhuǎn)換器。德州儀器（TI）和ADI公司/凌力爾特公司（AD）都在繼續(xù)開(kāi)發(fā)低EMI器件。AD最近開(kāi)發(fā)了他們的Silent Switcher，它可以將輸入和輸出電容定位在特別靠近IC封裝的地方。他們的新款Silent Switcher 2低EMI轉(zhuǎn)換器在IC封裝內(nèi)集成了輸入和輸出電容及其相關(guān)的環(huán)路。最后，他們的“μModule”系列轉(zhuǎn)換器也包含輸出電感器。雖然價(jià)格較貴，但這些對(duì)EMI來(lái)說(shuō)都特別安靜。
2.使用合適的PC板堆疊。我的大多數(shù)客戶(hù)都錯(cuò)了（圖1）。所有信號(hào)層必須具有相鄰的接地參考平面（GRP），并且所有功率跡線（或平面）也必須具有相鄰的GRP（圖2）。這是因?yàn)樵诋?dāng)今的快速數(shù)字技術(shù)中，所有微帶線，帶狀線和功率布線應(yīng)被視為傳輸線 - 如果不遵循此規(guī)則，則期望電路之間的噪聲和信號(hào)耦合（一種形式的串?dāng)_），輻射EMI和電路板邊緣輻射直接進(jìn)入天線。
圖1 - 一種非常常見(jiàn)但很差的EMI疊層設(shè)計(jì)（6層示例）。信號(hào)層4和6以功率為參考，而GRP和功率平面不相鄰，其間有兩個(gè)信號(hào)層。這將耦合這兩個(gè)信號(hào)層上的功率瞬變。
圖2 - 良好的EMI疊層設(shè)計(jì)（8層示例）。所有信號(hào)層都參考相鄰的GRP，而功率也參考相鄰的GRP。
3.地面參考平面（或平面）必須是實(shí)心的?？焖偾袚Q信號(hào)或轉(zhuǎn)換器走線穿過(guò)接地參考平面（GRP）內(nèi)的間隙或槽將在整個(gè)電路板上耦合EMI，并且可以耦合到敏感的注釋?zhuān)琓I的一些舊數(shù)據(jù)表（注1）建議將GRP（以及所有其他）信號(hào)）來(lái)自電路軌跡的路徑，從轉(zhuǎn)換器SW節(jié)點(diǎn)到輸出電感器的輸入。這是不正確的！該跡線必須與實(shí)體GRP相鄰。否則，他們的布局建議都可以。請(qǐng)參閱視頻演示，解釋為什么GRP中的間隙是EMI的災(zāi)難（參考文獻(xiàn)3）。
4.將所有DC-DC轉(zhuǎn)換器電路保持在頂層和相鄰GRP上。產(chǎn)生噪聲耦合的一個(gè)問(wèn)題是從PC板的頂部到底部運(yùn)行快速切換信號(hào)。我有一個(gè)客戶(hù)端將轉(zhuǎn)換器電路放在頂部，輸出電感器放在電路板底部。由此產(chǎn)生的3 MHz開(kāi)關(guān)電流從頂部流向底部并向后流動(dòng)，產(chǎn)生足夠的干擾以阻止車(chē)載GPS接收。如果快速上升時(shí)間信號(hào)必須從頂部到底部布線，則這通常需要位于通孔旁邊的相鄰縫合電容器（連接到GRP的電源）以提供返回到源的信號(hào)電流的附近返回路徑。
5.使所有DC-DC轉(zhuǎn)換器電路都非?？拷D(zhuǎn)換器IC。DC-DC轉(zhuǎn)換器始終具有輸入電流環(huán)路和輸出電流環(huán)路（圖3）。這些循環(huán)區(qū)域必須最小化！IC制造商開(kāi)始認(rèn)識(shí)到EMI是一個(gè)問(wèn)題，并警告設(shè)計(jì)人員轉(zhuǎn)換器制造商經(jīng)常（在數(shù)據(jù)表的末尾?。┨峁┙ㄗh的布局。過(guò)去2 - 3年的布局建議通常是準(zhǔn)確的。如果比這更老，往往是不正確的。輸入和輸出電容以及輸出電感應(yīng)盡可能靠近IC封裝，以最大限度地減少這些環(huán)路。
圖3 - 示出典型DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器中的兩個(gè)“熱”電流回路的圖示; 一個(gè)在主輸入上，一個(gè)在次要輸出上。禮貌，Analog Devices / Linear Technology AN-130。
6.將DC-DC轉(zhuǎn)換器電路放置在靠近電路板電源入口的位置。這將傾向于將開(kāi)關(guān)電流從敏感的無(wú)線模塊本地化（參考文獻(xiàn)4）。然而，可能存在無(wú)線模塊制造商想要位于模塊附近的轉(zhuǎn)換器的情況。如果是這種情況，請(qǐng)遵守所有其他規(guī)則，并直接面對(duì)天線EMI耦合的風(fēng)險(xiǎn)增加！
7.輸出電感應(yīng)采用屏蔽設(shè)計(jì)。有兩種類(lèi)型的電感器; 屏蔽和非屏蔽。總是使用屏蔽電感，因?yàn)檫@往往會(huì)限制磁場(chǎng)H場(chǎng)。如果你能看到繞組，它是一個(gè)無(wú)屏蔽的設(shè)計(jì)！
圖4 - 兩個(gè)典型鐵氧體磁芯電感器的橫截面。您可以看到非屏蔽樣式（右側(cè)）的轉(zhuǎn)彎，但不是屏蔽式（左側(cè)）。額外的鐵氧體屏蔽更好地限制了磁場(chǎng)（紅色箭頭）。禮貌，WürthElektronikeiSos。
8.調(diào)整輸出電感的方向以獲得最低的EMI。電感器在繞組上具有“開(kāi)始”和“結(jié)束”。起始終端有時(shí)在身體頂部標(biāo)有半圓或圓點(diǎn)。由于繞組的起始點(diǎn)被總匝數(shù)掩埋，因此它會(huì)被這些相同的匝數(shù)屏蔽。定位繞組的起點(diǎn)，使其連接到DC-DC轉(zhuǎn)換器IC的開(kāi)關(guān)輸出（通常標(biāo)記為“SW”）。繞組末端連接到輸出濾波器，因此它比繞組開(kāi)始時(shí)更安靜。
圖5 - 某些鐵氧體電感器有某種標(biāo)記，例如TDK的半月形，表示引腳1（繞組的起點(diǎn)）。在WürthElektronik零件上，這通常是一個(gè)點(diǎn)。由Rick Hartley Enterprises和美國(guó)TDK提供。
9. DC-DC轉(zhuǎn)換器可能需要本地屏蔽。盡管使用了磁屏蔽電感器，良好的PC板設(shè)計(jì)和布局實(shí)踐，但仍然會(huì)在電路回路和輸出周?chē)a(chǎn)生強(qiáng)大的H-，特別是E-場(chǎng)。設(shè)計(jì)PC板以適應(yīng)這些局部屏蔽首先添加連接到GRP的“隔離焊條”。如果你不需要它們，那很好。
10.找到遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)換器電路的天線和同軸電纜。天線及其相關(guān)的同軸電纜（如果使用的話(huà)）應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離DC-DC。大壓降降壓轉(zhuǎn)換器的輸入電路回路將具有相對(duì)較高的dV / dt，并且相關(guān)的電場(chǎng)可以直接耦合到接收器中。
注1 - TI的一些舊數(shù)據(jù)表（下面的示例）建議刪除其DC-DC轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)或演示板的輸出節(jié)點(diǎn)（有時(shí)也是輸入節(jié)點(diǎn)）周?chē)腉RP。在我看來(lái)，這是不正確的，正如上文提示4中所述。
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