作者:桃花島主,老劉
隨著新能源智能網聯技術的發展,汽車設計中不再是常規的12V系統,一方面380V等高壓出現,另一方面在集成電路中1.3V等更低壓出現。同時設計過程中電源芯片不再只使用LDO,Buck和Boost電源的使用增多。從而電源的EMC設計顯得越來越重要,本文將一某電源PCB板為例,分析電源PCB板設計中常見問題,希望拋磚引玉,為各位解決電源模塊的EMC問題提供一些思路。
設計問題:
某硬件工程師設計完成的電源板PCB,如下圖所示。本板在進行EMC設計評審時發現存在大量的EMC問題和隱患,需要進行改版,否則將面臨著極大的EMC風險。從這個Layout各位能看出哪些問題呢?不妨在留言中寫出來。
作者:桃花島主,老劉
隨著新能源智能網聯技術的發展,汽車設計中不再是常規的12V系統,一方面380V等高壓出現,另一方面在集成電路中1.3V等更低壓出現。同時設計過程中電源芯片不再只使用LDO,Buck和Boost電源的使用增多。從而電源的EMC設計顯得越來越重要,本文將一某電源PCB板為例,分析電源PCB板設計中常見問題,希望拋磚引玉,為各位解決電源模塊的EMC問題提供一些思路。
設計問題:
某硬件工程師設計完成的電源板PCB,如下圖所示。本板在進行EMC設計評審時發現存在大量的EMC問題和隱患,需要進行改版,否則將面臨著極大的EMC風險。從這個Layout各位能看出哪些問題呢?不妨在留言中寫出來。
問題一 接口濾波器件離接口太遠
作者:桃花島主,老劉
隨著新能源智能網聯技術的發展,汽車設計中不再是常規的12V系統,一方面380V等高壓出現,另一方面在集成電路中1.3V等更低壓出現。同時設計過程中電源芯片不再只使用LDO,Buck和Boost電源的使用增多。從而電源的EMC設計顯得越來越重要,本文將一某電源PCB板為例,分析電源PCB板設計中常見問題,希望拋磚引玉,為各位解決電源模塊的EMC問題提供一些思路。
設計問題:
某硬件工程師設計完成的電源板PCB,如下圖所示。本板在進行EMC設計評審時發現存在大量的EMC問題和隱患,需要進行改版,否則將面臨著極大的EMC風險。從這個Layout各位能看出哪些問題呢?不妨在留言中寫出來。
問題一 接口濾波器件離接口太遠
影響:如圖所示,因為濾波電路離接口太遠,經過濾波的電源信號可能受到PCB中其他信號的干擾,造成二次汙染。另外一方面,外部進來的干擾因為沒有經過端口的濾波,可能會直接影響PCB中的其他信號,產生抗干擾問題。
問題二 接口濾波器件未垂直成列布置
作者:桃花島主,老劉
隨著新能源智能網聯技術的發展,汽車設計中不再是常規的12V系統,一方面380V等高壓出現,另一方面在集成電路中1.3V等更低壓出現。同時設計過程中電源芯片不再只使用LDO,Buck和Boost電源的使用增多。從而電源的EMC設計顯得越來越重要,本文將一某電源PCB板為例,分析電源PCB板設計中常見問題,希望拋磚引玉,為各位解決電源模塊的EMC問題提供一些思路。
設計問題:
某硬件工程師設計完成的電源板PCB,如下圖所示。本板在進行EMC設計評審時發現存在大量的EMC問題和隱患,需要進行改版,否則將面臨著極大的EMC風險。從這個Layout各位能看出哪些問題呢?不妨在留言中寫出來。
問題一 接口濾波器件離接口太遠
影響:如圖所示,因為濾波電路離接口太遠,經過濾波的電源信號可能受到PCB中其他信號的干擾,造成二次汙染。另外一方面,外部進來的干擾因為沒有經過端口的濾波,可能會直接影響PCB中的其他信號,產生抗干擾問題。
問題二 接口濾波器件未垂直成列布置
影響:如圖所示,因為接口濾波電路未垂直成列布置,比如第一路的電源已經經過濾波了,到了接口處應該是很乾淨的信號了,但是如上圖所示的Layout,很有可能第二路的干擾又耦合到第一路了。
問題三 電源濾波器件未佈置在一起
作者:桃花島主,老劉
隨著新能源智能網聯技術的發展,汽車設計中不再是常規的12V系統,一方面380V等高壓出現,另一方面在集成電路中1.3V等更低壓出現。同時設計過程中電源芯片不再只使用LDO,Buck和Boost電源的使用增多。從而電源的EMC設計顯得越來越重要,本文將一某電源PCB板為例,分析電源PCB板設計中常見問題,希望拋磚引玉,為各位解決電源模塊的EMC問題提供一些思路。
設計問題:
某硬件工程師設計完成的電源板PCB,如下圖所示。本板在進行EMC設計評審時發現存在大量的EMC問題和隱患,需要進行改版,否則將面臨著極大的EMC風險。從這個Layout各位能看出哪些問題呢?不妨在留言中寫出來。
問題一 接口濾波器件離接口太遠
影響:如圖所示,因為濾波電路離接口太遠,經過濾波的電源信號可能受到PCB中其他信號的干擾,造成二次汙染。另外一方面,外部進來的干擾因為沒有經過端口的濾波,可能會直接影響PCB中的其他信號,產生抗干擾問題。
問題二 接口濾波器件未垂直成列布置
影響:如圖所示,因為接口濾波電路未垂直成列布置,比如第一路的電源已經經過濾波了,到了接口處應該是很乾淨的信號了,但是如上圖所示的Layout,很有可能第二路的干擾又耦合到第一路了。
問題三 電源濾波器件未佈置在一起
影響:電源濾波是組合拳,不是單靠某一個器件來實現的。為了達到很好的濾波效果,原理圖設計時需要模塊化,Layout設計時也需要模塊化。
問題四 開關電源輸入輸出迴路太大
作者:桃花島主,老劉
隨著新能源智能網聯技術的發展,汽車設計中不再是常規的12V系統,一方面380V等高壓出現,另一方面在集成電路中1.3V等更低壓出現。同時設計過程中電源芯片不再只使用LDO,Buck和Boost電源的使用增多。從而電源的EMC設計顯得越來越重要,本文將一某電源PCB板為例,分析電源PCB板設計中常見問題,希望拋磚引玉,為各位解決電源模塊的EMC問題提供一些思路。
設計問題:
某硬件工程師設計完成的電源板PCB,如下圖所示。本板在進行EMC設計評審時發現存在大量的EMC問題和隱患,需要進行改版,否則將面臨著極大的EMC風險。從這個Layout各位能看出哪些問題呢?不妨在留言中寫出來。
問題一 接口濾波器件離接口太遠
影響:如圖所示,因為濾波電路離接口太遠,經過濾波的電源信號可能受到PCB中其他信號的干擾,造成二次汙染。另外一方面,外部進來的干擾因為沒有經過端口的濾波,可能會直接影響PCB中的其他信號,產生抗干擾問題。
問題二 接口濾波器件未垂直成列布置
影響:如圖所示,因為接口濾波電路未垂直成列布置,比如第一路的電源已經經過濾波了,到了接口處應該是很乾淨的信號了,但是如上圖所示的Layout,很有可能第二路的干擾又耦合到第一路了。
問題三 電源濾波器件未佈置在一起
影響:電源濾波是組合拳,不是單靠某一個器件來實現的。為了達到很好的濾波效果,原理圖設計時需要模塊化,Layout設計時也需要模塊化。
問題四 開關電源輸入輸出迴路太大
影響:輻射干擾的產生一般是因為迴路太大,電流無法快速的流回去,而通過輻射發射出去。在電源Layou設計時應儘量減小電源迴路,較小對外干擾,同時迴路小,也可以減小串擾的可能性。
設計思路:
對於開關電源板在PCB佈線時,總的思路是控制好輸入整流濾波環路、功率環路、輸出整流環路、輸出濾波環路的迴路面積,環路要小,佈線要短!
作者:桃花島主,老劉
隨著新能源智能網聯技術的發展,汽車設計中不再是常規的12V系統,一方面380V等高壓出現,另一方面在集成電路中1.3V等更低壓出現。同時設計過程中電源芯片不再只使用LDO,Buck和Boost電源的使用增多。從而電源的EMC設計顯得越來越重要,本文將一某電源PCB板為例,分析電源PCB板設計中常見問題,希望拋磚引玉,為各位解決電源模塊的EMC問題提供一些思路。
設計問題:
某硬件工程師設計完成的電源板PCB,如下圖所示。本板在進行EMC設計評審時發現存在大量的EMC問題和隱患,需要進行改版,否則將面臨著極大的EMC風險。從這個Layout各位能看出哪些問題呢?不妨在留言中寫出來。
問題一 接口濾波器件離接口太遠
影響:如圖所示,因為濾波電路離接口太遠,經過濾波的電源信號可能受到PCB中其他信號的干擾,造成二次汙染。另外一方面,外部進來的干擾因為沒有經過端口的濾波,可能會直接影響PCB中的其他信號,產生抗干擾問題。
問題二 接口濾波器件未垂直成列布置
影響:如圖所示,因為接口濾波電路未垂直成列布置,比如第一路的電源已經經過濾波了,到了接口處應該是很乾淨的信號了,但是如上圖所示的Layout,很有可能第二路的干擾又耦合到第一路了。
問題三 電源濾波器件未佈置在一起
影響:電源濾波是組合拳,不是單靠某一個器件來實現的。為了達到很好的濾波效果,原理圖設計時需要模塊化,Layout設計時也需要模塊化。
問題四 開關電源輸入輸出迴路太大
影響:輻射干擾的產生一般是因為迴路太大,電流無法快速的流回去,而通過輻射發射出去。在電源Layou設計時應儘量減小電源迴路,較小對外干擾,同時迴路小,也可以減小串擾的可能性。
設計思路:
對於開關電源板在PCB佈線時,總的思路是控制好輸入整流濾波環路、功率環路、輸出整流環路、輸出濾波環路的迴路面積,環路要小,佈線要短!
整改設計:
優化後重新設計的PCB如下圖。
作者:桃花島主,老劉
隨著新能源智能網聯技術的發展,汽車設計中不再是常規的12V系統,一方面380V等高壓出現,另一方面在集成電路中1.3V等更低壓出現。同時設計過程中電源芯片不再只使用LDO,Buck和Boost電源的使用增多。從而電源的EMC設計顯得越來越重要,本文將一某電源PCB板為例,分析電源PCB板設計中常見問題,希望拋磚引玉,為各位解決電源模塊的EMC問題提供一些思路。
設計問題:
某硬件工程師設計完成的電源板PCB,如下圖所示。本板在進行EMC設計評審時發現存在大量的EMC問題和隱患,需要進行改版,否則將面臨著極大的EMC風險。從這個Layout各位能看出哪些問題呢?不妨在留言中寫出來。
問題一 接口濾波器件離接口太遠
影響:如圖所示,因為濾波電路離接口太遠,經過濾波的電源信號可能受到PCB中其他信號的干擾,造成二次汙染。另外一方面,外部進來的干擾因為沒有經過端口的濾波,可能會直接影響PCB中的其他信號,產生抗干擾問題。
問題二 接口濾波器件未垂直成列布置
影響:如圖所示,因為接口濾波電路未垂直成列布置,比如第一路的電源已經經過濾波了,到了接口處應該是很乾淨的信號了,但是如上圖所示的Layout,很有可能第二路的干擾又耦合到第一路了。
問題三 電源濾波器件未佈置在一起
影響:電源濾波是組合拳,不是單靠某一個器件來實現的。為了達到很好的濾波效果,原理圖設計時需要模塊化,Layout設計時也需要模塊化。
問題四 開關電源輸入輸出迴路太大
影響:輻射干擾的產生一般是因為迴路太大,電流無法快速的流回去,而通過輻射發射出去。在電源Layou設計時應儘量減小電源迴路,較小對外干擾,同時迴路小,也可以減小串擾的可能性。
設計思路:
對於開關電源板在PCB佈線時,總的思路是控制好輸入整流濾波環路、功率環路、輸出整流環路、輸出濾波環路的迴路面積,環路要小,佈線要短!
整改設計:
優化後重新設計的PCB如下圖。
EMC Layout設計要點
- 敏感信號遠離大電流信號,特別是頻率信號,且不要平行走線。
- 電流回路走線儘量小。
- 模擬地、功率地需要分開,可以通過過孔或者星型點連在一起。
- 多路IC供電,可以並聯單點接地,減少串擾。
- 控制迴路與功率迴路分開。
- 去耦電容需要靠近IC 電源Pin放置。
- 電源做好多階濾波,較小電容靠近芯片Pin。
- 防反、鉗位保護的器件靠近連接器放置。
- 做好高壓地低壓地的隔離設計。
- 注意安規走線的間距。
- 對於高速信號還需要考慮電源阻抗、諧振、直流壓降的影響。
電源是EMC設計中的老大難問題,做好電源EMC設計非一朝一夕之功。只好在電路設計中做好濾波考慮,在Layout設計中處理好細節,才能做好EMC性能好的電源。