如何降低汽车电源PCB布线时的电磁辐射

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简介:好的汽车电源PCB布线可以在使用高频开关稳压器时,提供更干净的输出,并且简化EMI测试中的调试工作。针对开关稳压器外围元件的合理布局,有助于从源头降低噪声和电磁辐射,有助于节约项目评估阶段的宝贵时间,简化设计。

本文以MAX16903/MAX16904开关稳压器设计为例,介绍优化系统性能的布板原则。

布线通用规则

将输入电容C3、电感L1和输出电容C2形成的环路面积保持在最小。BIAS输出电容(C4)尽可能靠近第13引脚(BIAS)和第14引脚(GND)放置,引脚和电容之间不要出现过孔。这是IC的模拟电源输入,阴线上的任何电感都会在BIAS电源引入噪声,从而增大LX输出的抖动。使用尽可能短的引线。

优化AC-DC电流路径

为了尽可能降低电磁辐射,MAX16903/MAX16904外围元件的布局非常关键。电流跃变的路径称为交流路径,出现在开关ON/OFF操作时。开关接通/断开(ON/OFF)之后,电流路径的电流为直流路径。

交流路径

MAX16903同步DC-DC转换器的开关电流通路需要3个无源元件(C2、C3、L1),这三个元件对电磁辐射和器件性能的影响非常大。图1、图2给出了ON、OFF周期的电流路径;图3说明了出现最高di/dt的两个电流路径的差异。

如何降低汽车电源PCB布线时的电磁辐射

自举交流路径

MAX16903/MAX16904 DC-DC转换器使用了一个高边DMOS管,要求在LX引脚(DMOS源极)产生高于5V的电压。为了产生该电压,需要在LX/BST引脚之间连接一个自举电容(图4),DMOS处于OFF期间,5V BIAS稳压器对自举电容C1充电;BIAS输出还为误差放大器供电。因此,须尽可能保持干净(低噪)的BIAS,以免对误差放大器造成负面影响,在C4和MAX16903/MAX16904之间保持尽可能小的电感,C4应尽可能靠近14脚(GND)和13脚(BIAS)放置,不要增加过孔。

如何降低汽车电源PCB布线时的电磁辐射

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