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汽车电子中的EMI辐射设计要点
 
   
 
 
 
 
 
 
 
     
 
 
 
 
 
 
 
　　大家都知道，印刷电路板布局决定着所有电源的成败，决定着功能、电磁干扰 （EMI） 和受热时的表现。开关电源布局不是魔术，并不难，只不过在最初设计阶段，可能常常被忽视。然而，因为功能和 EMI 要求都要必须满足，所以对电源功能稳定性有益的安排也常常有利于降低 EMI 辐射，那么晚做不如早做。还应该提到的是，从一开始就设计一个良好的布局不会增加任何费用，实际上还可以节省费用，因为无需 EMI 滤波器、机械屏蔽、花时间进行 EMI 测试和修改 PC 板。
　　此外，当为了实现均流和更大的输出功率而并联多个 DC/DC 开关模式稳压器时，潜在的干扰和噪声问题可能恶化。如果所有稳压器都以相似的频率工作 （开关），那么电路中多个稳压器产生的总能量就会集中在一个频率上。这种能量的存在可能成为一个令人担忧的问题，尤其是如果该 PC 板以及其他系统板上其余的 IC 相互靠得很近，易于受到这种辐射能量影响时。在汽车系统中，这一问题可能尤其麻烦，因为汽车系统是密集排列的，而且常常靠近音频、RF、CAN 总线和各种雷达系统。
　　应对开关稳压器噪声辐射问题
　　在汽车环境中，常常在重视散热和效率的区域采用开关稳压器来取代线性稳压器。此外，开关稳压器一般是输入电源总线上的第一个有源组件，因此对整个转换器电路的 EMI 性能有显着影响。
　　EMI 辐射有两种类型：传导型和辐射型。传导型 EMI 取决于连接到一个产品的导线和电路走线。既然噪声局限于方案设计中特定的终端或连接器，那么通过前述的良好布局或滤波器设计，常常在开发过程的早期，就可以保证符合传导型 EMI 要求。
　　然而，辐射型 EMI 却另当别论了。电路板上携带电流的所有组成部分都辐射一个电磁场。电路板上的每一条走线都是一个天线，每一个铜平面都是一个谐振器。除了纯正弦波或 DC 电压，任何信号都产生覆盖整个信号频谱的噪声。即使经过仔细设计，在系统接受测试之前，设计师也永远不会真正知道辐射型 EMI 将有多么严重。而且在设计基本完成以前，不可能正式进行辐射 EMI 测试。
　　滤波器可以在某个频率上或整个频率范围内衰减强度以降低 EMI。部分能量通过空间 （辐射） 传播，因此可增设金属屏蔽和磁屏蔽来衰减。而在 PCB 走线上 （传导） 的那部分则可通过增设铁氧体
磁珠和其他滤波器来加以控制。EMI 不可能彻底消除，但是可以衰减到其他通信及数字组件可接受的水平。此外，几家监管机构强制执行一些标准以确保符合 EMI 要求。
　　采用表面贴装技术的新式输入滤波器组件的性能好于通孔组件。不过，这种改进被开关稳压器开关工作频率的提高抵消了。更快速的开关转换产生了更高的效率、很短的最短接通和断开时间，因此产生了更高的谐波分量。在开关容量和转换时间等所有其他参数保持不变的情况下，开关频率每增大一倍，EMI 就恶化 6dB。宽带 EMI 的表现就像一个一阶高通滤波器一样，如果开关频率提高 10 倍，就会增加 20dB 辐射。
　　有经验的 PCB 设计师会将热点环路设计得很小，并让屏蔽地层尽可能靠近有源层。然而，器件引出脚配置、封装构造、热设计要求以及在去