スイッチング電源のスイッチング特性により、スイッチング電源が優れた電磁互換干渉を生成するのは簡単です。電源エンジニア、電磁互換性エンジニア、またはPCBレイアウトエンジニアとして、電磁互換性の問題の原因を理解し、対策を解決した必要があります。この記事では、主に電源PCB設計の主なポイントを紹介します。

1。いくつかの基本原則：どのワイヤにもインピーダンスがあります。電流は、常に最もインピーダンスでパスを自動的に選択します。放射強度は、電流、周波数、およびループ面積に関連しています。一般的なモード干渉は、グランドへの大きなDV/DT信号の相互容量に関連しています。 EMIを削減し、干渉防止能力を向上させるという原則は同様です。

2。レイアウトは、電源、アナログ、高速デジタル、および各機能ブロックに従って分割する必要があります。

3.大きなDI/DTループの面積を最小化し、長さ（または面積、大きなDV/DT信号線の幅）を減らします。微量面積の増加により、分散容量が増加します。一般的なアプローチは次のとおりです。トレース幅はできるだけ大きくしようとしますが、余分な部分を削除してください）、そして直線で歩いて隠れた領域を減らして放射線を減らすようにします。

4。誘導性クロストークは主に大きなDi/dtループ（ループアンテナ）によって引き起こされ、誘導強度は相互インダクタンスに比例しているため、これらの信号で相互のインダクタンスを減らすことがより重要です（主な方法はループ領域を減らして距離を増やすことです）。性的クロストークは主に大きなDV/DT信号によって生成され、誘導強度は相互容量に比例します。これらの信号を使用した相互容量はすべて減少します（主な方法は、有効なカップリング領域を減らして距離を増やすことです。相互容量は距離の増加とともに減少します。より速くなります）。

5.図1に示すように、ループキャンセルの原理を使用して、大きなDi/dtループの面積をさらに削減してみてください（ツイストペアと同様
ループキャンセルの原理を使用して、干渉防止能力を向上させ、伝送距離を増加させます）：

図1、ループキャンセル（ブースト回路のフリーホイールループ）

6.ループ領域を削減すると、放射が減少するだけでなく、ループインダクタンスを減らし、回路のパフォーマンスを向上させます。

7.ループ領域を減らすには、各トレースのリターンパスを正確に設計する必要があります。

8.複数のPCBがコネクタを介して接続されている場合、特に大きなDI/DT信号、高周波信号、または機密信号については、ループ領域の最小化を検討する必要もあります。 1つの信号ワイヤが1つの接地ワイヤに対応し、2つのワイヤができるだけ近くにあることが最善です。必要に応じて、ねじれたペアワイヤを接続に使用できます（各ツイストペアワイヤの長さは、ノイズ半波長の整数倍に対応します）。コンピューターケースを開くと、マザーボードとフロントパネルの間のUSBインターフェイスがねじれたペアに接続されていることがわかります。これは、干渉防止および還元放射のためのねじれたペア接続の重要性を示しています。

9.データケーブルの場合は、ケーブルにさらに挽いたワイヤを配置し、これらの挽いたワイヤーをケーブルに均等に分布させてください。これにより、ループ領域を効果的に削減できます。

10.一部のボード間接続ラインは低周波信号ですが、これらの低周波信号には多くの高周波ノイズが含まれているため（伝導と放射を介して）、適切に処理されていないとこれらのノイズを簡単に放射できます。

11.配線の場合、最初に放射線を起こしやすい大きな電流トレースと痕跡を考慮します。

12。電源の切り替えには、通常、入力、出力、スイッチ、フリーホイールの4つの電流ループがあります（図2）。その中で、入力および出力電流ループはほぼ直接電流であり、EMIはほとんど生成されませんが、簡単に妨害されます。スイッチングおよびフリーホイールの電流ループには、DI/DTが大きくなり、注意が必要です。
図2、電流回路の電流ループ

13. MOS（IGBT）チューブのゲートドライブ回路には、通常、大きなDi/dtも含まれています。

14.干渉を避けるために、コントロールやアナログ回路などの小さな信号回路を、大きな電流、高周波、高電圧回路の内側に配置しないでください。

つづく…..