第2167期 今天主要是关于：开关模式电源设计改进。一、PCB耦合 通常工程师在 SMPS布局中都会密切关注2个耦合因素，如下图所示：电压开关节点，具有高dv/dt热电流环路，包含子系统中最高的di/dt显示降压转换器di/dt和dv/dt位置的示意图 这里起作用的机制和风险是dv/dtdi/dt二、PCB设计检查 这里检查LM22678 5A转换器的PCB布局，其Uin 为12V，Uout为5V。这是一个非同步降压转换器，使用B130L-13-F肖特基二极管用于其低侧开关元件。12V 至 5V 异步 LM22678 降压转换器原理图 最大限度地减少电容和电感耦合并不是复杂，但是很容易被忽略，从而导致PCB出问题，进而导致产品被推迟。 下图中，可以看到非同步降压稳压器的TO-263封装的布局，其中标出了电压节点（红色轮廓）和热电流环路（黄色）。采用低侧功率二极管的非同步降压稳压器设计 为了看得更清楚，PCB上的铜填充已经被隐藏，这个设计存在3个明显问题：1、高 di/dt 环路远大于其需要的值2、没有过孔连接 Cin 或 Cout的 GND 节点(被过孔覆盖)3、交换节点可以更小 上面这个设计说明，电流环路没有得到很好的控制，并且由于平面之间缺乏通孔，电流没有明确定义的返回源路径。三、对于EMC 改进后的布局如下图所示：优化了电压节点，更小的热环路以及每个无源组件对第2层参考平面。此外初级Cout电容也相对于原始设计旋转的了90°，降低了输轨道上的噪声风险。改进的布局考虑了耦合机制通过将低侧二极管串联移动到开关引脚和电感之间，可以更好地限制dv/dt 耦合效应产生的潜在串扰噪声。此外，通过减小热环路几何形状，可以降低高di/dt磁场耦合的影响。 虽然说这些变化很小，但是不需要对额外PCB空间或其他子系统进行该改变。但是通过减少约50%的电流环路和优化节点，增强了系统合规性。四、主要要点了解开关模式电源中电流环路的流动位置保持节点和环路几何形状较小，以减轻不必要的耦合效应使 Cin远离或 Cout以帮助隔离电流环路感应场，并防止 dv/dt 串扰将焊盘连接到过孔，而不仅仅是接地填充铜，以帮助限制返回电流来源：电磁兼容之家