- 小功率便携式音频产品的辐射分析及发射超标对策

图2：LM3478工作原理图

BQ24133实质是一个Buck回路。也有类似的问题。请看图3，BQ24133工作原理图，输入电容C1，整流管开通，续流管关断，整流管电感和负载构成一个高频回路，有很高的dI/dT。另外，整流管关断，续流管开通时，电感电流通过续流管续流（在重载时续流管工作在电感电流连续模式）， 电感电流没有减小到零时整流管又会开通，这是续流管被强制加反向电压而截止，产生很高的反向恢复电压尖峰（虽然是同步整流，由于死区的存在，死区时间内仍然是二极管整流），这会导致比较大的共模噪声，所以需要在SW对PGND加Snubber电路来抑制续流管的反向尖峰。因此，输入滤波电容C1、电感L1和输出滤波电容C2应尽量靠近芯片布置，减小高频回路面积。功率回路走线应走大铜皮宽走线，减小谐波阻抗，最好都布置在PCB的同层，Snubber放置在紧靠下管的位置。

2014-12-18 16:02:56 上传

下载附件 (14.09 KB)

图3：BQ24133高频电流回路图

总的来说，LM3478和BQ24133的输入输出走整块大铜皮，将输入电容和输出电容紧靠功率开关管，使回路围成的面积最小。选择ESR较小的电容，由于成本原因，这类产品用的电容都比较差，这个项目原来用电解电容，建议多增加些瓷片电容组合使用，这样在低成本下获得好的效果。这样使输入输出的开关频率的谐波回路尽量小，谐波阻抗尽量小，可以减小回路对外的辐射干扰。

3) 上面提到在BQ24133的下管加Snubber电路（加在SW和PGND之间），在LM3478的续流二极管加Snubber电路。Snubber电路紧贴开关管管脚，加宽走线，高频谐波就近旁路。 首先可以先预放一个2-3ohm的电阻，电容取500-1000pF。在辐射测试中，如果裕量不足或者超规格，就适当增加RC，以吸收更多的高频能量，如果裕量过大，应减小RC的值以提高效率。

4) 对于两层板来说，将电感和MOS等功率器件和功率器件之间走线下面的GND铜皮去掉或者减小。降低开关管到GND的分布电容，减小共模耦合。

3.2 其他注意事项

3.2.1 布局

一般来说，如果条件允许，尽可能把电源回路跟其他电路在布局上适当分开。例如，把电源类器件布置在PCB左侧，跟其他电路适当留隔离带。输出线和端子尽量远离开关管，电感等器件。在谐波较大的回路上，注意PCB走线避免用锐角，尽量倒钝角或走圆角。

3.2.2 共模电感的使用

对于多节电池，充电功率增加，电池输出线尽量减小长度，避免电池线变成辐射天线。另外，可考虑适当增加共模电感来抑制电池线共模干扰。

3.2.3 测试注意事项

建议客户辐射测试时用蓄电池加1.5米线做输入源，排除Adapter造成的干扰。另外，测试中调整Snubber参数，在效率和EMI中取得一个平衡点,RC的值不能加的过大，以免导致IC 过热。所以，干扰源噪声比较大时，要考虑多种措施同时使用，以取得最优的效果。

4.结论：

经过整改后，优化了layout，顺利通过了辐射测试。从这个项目，总结一些经验。首先，确定骚扰源和发射天线，增加Snubber电路吸收骚扰源的高频谐波。其次， 判断耦合路径，重点通过优化layout，使谐波就近通过电容旁路，减少骚扰源的高频骚扰到外接长线的耦合。EMC设计的本质，就是如何处理好谐波的问题。