如何巧妙通过PCB布局来改善EMI？这些妙招请收好(附案例)

时至今日，电磁干扰（EMI）问题始终是电子设备需要关注的焦点，也是让工程师们头疼的问题，它威胁着电子设备的安全性、可靠性和稳定性。要改善EMI，合理的PCB布局至关重要。在本文中，小编将为大家介绍如何通过PCB布局来改善EMI，满足客户的需求。

以下为测试样机图片：

CR5215SC NO Y样机图片

【应用】替代线性调整器和RCC/圣诞灯、LED驱动器/小功率电源适配器/蜂窝电话充电器

【规格】5V1A

【控制IC】CR5215SC
 

关于CR5215SC——高精度恒流/恒压原边控制功率开关

CR5215SC是一款应用于小功率AC/DC充电器和电源适配器的高性能离线式脉宽调制控制器。该芯片采用原边检测和调整的拓扑结构，因此在应用时无需TL431和光耦。芯片内置恒流/恒压两种控制方式。

在恒流控制时，最大输出电流和输出功率可以通过CS引脚的限流电阻RS设定。在恒压控制时，内置恒压采样威廉希尔官方网站 以及高精度的误差比较器基准电压保证了芯片的高性能和高精度。此外，内置线损补偿威廉希尔官方网站 保证了从空载到满载条件下输出电压精度。芯片还具有极低的静态工作电流，芯片待机功耗低于75mW。

CR5215SC针对各种故障设计了一系列完善的保护措施，包括逐周期峰值电流限制、VDD过压保护、FB开路保护、输出短路保护、前沿消隐、过温保护、电源钳位和欠压锁定功能。在FB上拉电阻开路，FB下拉电阻短路，输出二极管开路或者短路，变压器绕组短路，CS引脚电阻开路等故障条件下都能有效保护，使得芯片具有更高的可靠性。

主要特点

● 低启动电流

● 恒压精度可达±5%、恒流精度可达±5%

● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出

● 动态负载响应功能

● 可编程CC/CV模式控制

● 高能效QR控制模式

● 内置初级电感量偏差补偿功能

● 内置输出线电压补偿功功能

● 内置全电压功率自适应补偿功能

● 无音频噪音控制技术

● VDD端过压、欠压保护功能

● VDD端钳位威廉希尔官方网站

● 内置输出过压保护功能

● 内置FB开路、短路保护功能

● 内置输出二极管开路、短路保护功能

● 内置前沿消隐威廉希尔官方网站

● 逐周期电流限制

● 过载保护功能

● 过温保护功能

● SOP-7L绿色封装

基本应用

● 小功率电源适配器

● 蜂窝电话充电器

● 圣诞灯、LED驱动器

● 替代线性调整器和RCC

典型应用
 

管脚排列
 

管脚描述

【问题描述】
测试过程中EMI未能达到要求，需要重新进行PCB布局。

未优化前的EMI测试报告

【解决思路】
 

01

将开关器件、输出电感、输出电容等敏感元件布置在可能引起EMI干扰较低的位置。比如开关管和输出电感的控制信号线要远离其它的信号线，且与负载终端的空间距离要尽量短，以减少电流回路的长度和面积，降低辐射干扰。

02

将滤波器等EMI抑制威廉希尔官方网站 （如LC滤波器、Pi滤波器等）直接安装在开关电源的输出端。这可以有效地减少信号在输出端的反射，并且增加滤波器的效率。

03

控制开关器件的开关速率。减小开关器件的开关速率，特别是在高频段，可以有效的减少开关电源产生的EMI干扰。

04

对于高频信号的走线，采用回路面缩小技术，即在信号线和地线之间尽量形成无限微小的高频回路，减小高频信号的环路面积，减少电磁辐射和抗干扰能力。

05

对于开关电源的输入信号，如AC或DC输入，要注意使用滤波电容、磁珠等进行抑制，以增强开关电源的抗干扰能力。

06

引脚布局合理。对于敏感的引脚，如开关管、输出电感和电容，可以采用尽可能短的引出方式，并减小它们之间的相互干扰。【调通要点】

PCB布线注意事项：

1、初级地线连接方式应尽量采用“星型接法”：VDD电容地（包括IC-GND、FB下偏电阻GND）、CS取样电阻地、变压器辅助绕组地、Y电容初级侧地，四个地方需独立连接到初级BUCK电容的地。2、启动电阻的走线应尽量先通过“VDD电容的正端”再连接到IC的VDD。3、辅助绕组供电回路走线应尽量先通过“VDD电容的正端”再连接到IC的VDD。4、VDD电容尽量靠近IC端。

PCB布线示意图

注：

“1”标记为初级端BUCK电容GND；

“2”标记分别为IC的GND、及其外围器件的GND，可以通过走线连接到一起；

“3”标记为CS取样电阻GND；

“4”标记为变压器辅助绕组GND；

“5”标记为Y电容初级侧GND。
【最终结果】重新进行PCB layout后，EMI测试完全能满足客户的需求。

重新布局后的EMI测试报告