LAYOUT 是 EMI 設(shè)計(jì)中非常重要的一項(xiàng)，很大程度上決定了EMI的成功與否。所以在PCB繪制時(shí)需要對(duì)電路中重點(diǎn)節(jié)點(diǎn)預(yù)留調(diào)試點(diǎn)，并且縮短功率回路的環(huán)路面積
內(nèi)容大綱
- PFC電路EMI規(guī)劃
- AHB電路EMI規(guī)劃
- EMI調(diào)試點(diǎn)
- PCB散熱處理
/***PFC電路EMI規(guī)劃***/
- 上圖中紅色線條為PFC主功率回路，其中G1部分為PFC功率地，功率地走線需要越粗越好且環(huán)路面積越小越好；
- G2部分為PFC芯片信號(hào)地，芯片各引腳的地均需統(tǒng)一接到VCC供電地，然后統(tǒng)一連接到PFC輸出大電解電容的負(fù)極；
- PFC電感磁芯需要包銅箔并接到主電容地，需要單獨(dú)接到主電容的負(fù)極；
- PFC MOS驅(qū)動(dòng)信號(hào)環(huán)路要盡可能下，且驅(qū)動(dòng)電阻需要靠近MOS的柵極處，采樣GaN,驅(qū)動(dòng)的地需要連接SK腳并回到芯片地，避免與功率管的Source直連，防止干擾。
- PFC 漏極為高壓動(dòng)點(diǎn)，鋪銅走線需要短且面積小。控制芯片的信號(hào)線需要遠(yuǎn)離PFC漏極，避免信號(hào)耦合；
- PFC電路中GND走線，盡可能包圍PFC漏極動(dòng)點(diǎn)，改善EMI；
- 如果PFC二極管離主電容距離較遠(yuǎn)，需要在主電容前添加一顆高壓電容做旁路使用
/***AHB電路EMI規(guī)劃***/
- 圖中紅線路徑為上下管功率回路，環(huán)路面積越小越好；
- 橋臂中點(diǎn)HB為高壓動(dòng)點(diǎn)，鋪銅面積不能過(guò)大，需要遠(yuǎn)離VS和FB等低壓信號(hào)走線；
- 高壓處LAYOUT時(shí)需要注意爬電距離
- CS 是負(fù)壓采樣，需要用最短走線(遠(yuǎn)離動(dòng)點(diǎn))連接到采樣電阻端，避免 ESL 影響采樣；
- FB，VCC，VCCH 電容緊靠芯片放置，當(dāng) VCC 電解電容遠(yuǎn)離芯片時(shí)，必須要在緊靠芯片 VCC 引腳放置大于 100nF 的貼片電容；
- FB 走線遠(yuǎn)離高壓動(dòng)點(diǎn)，F(xiàn)B 環(huán)路盡量?。?/li>
- VS 下偏電阻緊靠芯片，VS 采樣走線遠(yuǎn)離動(dòng)點(diǎn)，盡量減小環(huán)路；
- 芯片信號(hào)地G6，G5 單點(diǎn)接地到 G4，G4 最短長(zhǎng)度接到 G3 地；G3 是功率地；
/***EMI調(diào)試點(diǎn)***/
- 磁珠：在設(shè)計(jì)時(shí)，在 PFC電感輸出端，AHB上橋臂漏極 添加貼片磁珠。方便后期調(diào)試，建議多顆磁珠并聯(lián)，減少損耗，磁珠對(duì)輻射有良好的效果；使用風(fēng)華 CBM 大電流磁珠系列，更低的 RDC；
- 在PFC主電容的前后預(yù)留高壓貼片電容位置，環(huán)路要小。
- 預(yù)留多個(gè) Y 電容設(shè)計(jì)，方便后期靈活調(diào)試，不同容量的 Y 電容，對(duì)改善傳導(dǎo)/輻射作 用很大。具體的接法有
- 1）L-輸出GND，輸出GND-PFC主電容GND，PFC主電容GND-輸出正；
- 2）N-輸出GND，輸出GND-PFC主電容+，PFC主電容+-輸出正；
- 共模電感的選擇，推薦預(yù)留兩顆共模電感位置，采用環(huán)形并繞電感，輻射濾波效果更 好；如果傳導(dǎo)余量不夠，可以選擇第二個(gè)用大感量共模電感，如 SQ 系列。
/***散熱處理***/
- 發(fā)熱元器件分開(kāi)擺放，避免各個(gè)熱源互相傳導(dǎo)，比如整流橋/初級(jí) IC/變壓器，IC 盡量 不要放到變壓器下面包括變壓器背面下方，變壓器是面積最大的熱源，會(huì)導(dǎo)致熱量傳導(dǎo)到 IC；
- IC 的 GND 引腳需要大面積鋪銅，由于 GND 是靜點(diǎn)，大面積鋪銅不會(huì)對(duì) EMI 產(chǎn)生不利影 響，芯片正面的 GND 大面積銅皮尤為重要，芯片的背面盡可能鋪銅，且通過(guò)打多個(gè)過(guò) 孔傳導(dǎo)熱量；
- AHB IC的散熱，主要依靠 GND，HB 和 VIN；但是 HB 是開(kāi)關(guān)動(dòng)點(diǎn)，不宜大面積鋪銅，會(huì)對(duì) EMI 有不利影響，而且大面積動(dòng)點(diǎn)會(huì)干擾到低壓信號(hào)；鋪銅散熱：第一優(yōu)先芯片 GND 大面積鋪銅，第二優(yōu)先 VIN 大面積鋪銅，最后 HB；
- 外加散熱墊/散熱膠，并用散熱片包裹輔助散熱，銅皮需要接地且短路，對(duì) EMI 有 好的改善；