通过PCB分层堆叠设计控制EMI辐射

通过PCB分层堆叠设计控制EMI辐射通过 PCB 分层堆叠设计控制 EMI 辐射
PCB 分层堆叠在控制 EMI 辐射中的作用和设计技巧。



电源汇流排 电磁屏蔽 PCB 堆叠 多电源层的设计 总结

作者：Rick Hartley 高级 PCB 硬体工程师 Applied Innovation Inc.

解决 EMI 问题的办法很多，现代的 EMI 抑制方法包括：利用 EMI 抑制涂层、选用合适的 EMI 抑制零配件和 EMI 仿真设计等。 本文从最基本的 PCB 布板出发，讨论 PCB 分层堆叠在控制 EMI 辐射中的作用和设计技巧。

电源汇流排

在 IC 的电源引脚附近合理地安置适当容量的电容，可使 IC 输出电压的跳变来得更快。然而，问题并非到此为止。由於电容呈 有限频率响应的特性，这使得电容无法在全频带上生成干净地驱动 IC 输出所需要的谐波功率。除此之外，电源汇流排上形成的 瞬态电压在去耦路 径的电感两端会形 成电压降，这些瞬 态电压就是主要的 共模 EMI 干扰源。 我们应该怎麽解决 这些问题？

就我们电路板上的 IC 而言，IC 周围的电源层可以看成是优良的高频电容器，它可以收集为干净输出提供高频能量的分立电容器 所泄漏的那部份能量。此外，优良的电源层的电感要小，从而电感所合成的瞬态信号也小，进而降低共模 EMI。

当然，电源层到 IC 电源引脚的连线必须尽可能短，因为数位信号的上升沿越来越快，最好是直接连到 IC 电源引脚所在的焊盘 上，这要另外讨论。

为了控制共模 EMI，电源层要有助於去耦和具有足够低的电感，这个电源层必须是一个设计相当好的电源层的配对。有人可能 会问，好到什麽程度才算好？问题的答案取决於电源的分层、层间的材料以及工作频率(即 IC 上升时间的函数)。通常，电源分 层的间距是 6mil，夹层是 FR4 材料，则每平方英寸电源层的等效电容约为 75p