移相控制的多路输出降压变换器提升EMI性能的PCB布局优化
电源设计工程师通常在汽车系统中使用一些dc/dc降压变换器来为多个电源轨提供支持。然而，在选择这些类型的降压转换器时需要考虑几个因素。例如，一方面需要为汽车信息娱乐系统/主机单元选择高开关频率dc/dc变换器（工作频率高于2mhz），以避免干扰无线电am频段；另一方面，还需要通过选择相对较小的电感器来减小解决方案尺寸。此外，高开关频率dc/dc降压变换器还可以帮助减少输入电流纹波，从而优化输入电磁干扰（emi）滤波器的尺寸。
然而，对于正在尝试创建汽车系统的大型汽车原始设计制造商（odm）来说，符合所要求的emi标准至关重要。这些要求非常严格，制造商必须遵守诸多标准，如国际无线电干扰特别委员会（cispr）25标准。在很多情况下，如果制造商不符合标准，汽车制造商就无法接受相应的设计。
因此，对于dc/dc降压转换器的emi性能提升，pcb布局至关重要。而要获得良好的emi性能，优化大电流功率回路，减小寄生参数对于环路的影响是关键。
以lmr14030-q1构成的两路输出降压转换器dc/dc降压变换器为例，如图1和图2所示的两种不同的印刷电路板（pcb）布局。红线显示的是功率回路在布局中的流动方式。图1中功率回路的流动方向呈u型，而图2中的流动方向呈i型。这两种布局是汽车和工业应用系统中常见的布局。那么，哪一种布局更好呢？
图1：u型布局
图2：i型布局
传导emi被分为差模和共模两种类型，差模噪声源自电流变化率（di/dt），而共模噪声则源自电压变化率（dv/dt）。而无论是di/dt还是dv/dt，emi性能的关键点在于如何尽量减小寄生电感。
图3是降压变换器的等效电路。大多数设计人员都知道如何尽量减小高频回路中lp1、lp3、lp4和lp5的寄生电感，但忽略了lp2和lp6。对于两种不同的布局u型和i型，u型布局的lp2和lp6上的寄生电感相
图3：降压变换器等效电路
为了验证布局，测量emi数据显得至关重要。图4和图5对一个两路输出的变换器传导emi进行了对比。同时，该电路采用移相控制，减小输入电流纹波，从而优化输入滤波器。从测试结果可以看出，u型布局的emi性能优于i型布局的emi性能，尤其是在高频的部分。
图4：移相控制下的u型emi性能
图5：移相控制下的i型emi性能
加入emi滤波器可以有效地提高emi性能。图6所示为一款简化版emi滤波器，其中包括一个共模（cm）滤波器和一个差模（dm）滤波器。一般来说，差模滤波器的噪声小于30mhz，共模滤波器的噪声范围为30mhz至100mhz。两个滤波器都会影响emi需要限制的整个频段。图7和图8分别对带有共模滤波器和差模滤波器的传导性emi进行了对比。u型布局可以符合cispr253类标准，而i型布局则不符合。
图6：简化的emi滤波器
图7：采用差模和共模滤波器的u型布局的emi性能
图8：采用差模和共模滤波器的i型布局的emi性能
本文比较了移相控制下的双路输出降压变换器两种不同的pcb布局，可以看出，u型布局的emi性能优于i型布局。
对于NVIDIA收购ARM，高通特斯拉等多家巨头表态反对认为将损害行业
汽车连接器的主要部件
智能配电室运维云平台
机器人智能化趋势造就新时代 自动化生产成刚需
小米6与小米MIX2 4月一起发布，小米这次还会耍猴嘛？
移相控制的多路输出降压变换器提升EMI性能的PCB布局优化
消息称蔚来拟发布固态电池包
华为工厂内部移动机器人应用情况又如何？
Avago FBAR滤波器技术已成功支援15个智慧型手机频带
面向工业互联网云网边端协同技术研究
适配器和充电器有什么区别
32gb内存卡多少钱
缺相保护控制器的制作教程
6款USB测试仪 谁更值得我们去购买
太空探索技术：空间轨道太阳能电池阵列试运行
华为Mate10什么时候上市最新消息：华为Mate10紧急救场 全屏幕+麒麟970，秒杀小米MIX，对垒iPhone8！
IIHS提出自动驾驶四个方面的安全建议
工信部通报157款APP未完成整改
马振山:2021年是新能源汽车走向发展的重要年份
MLCC缺货不断，零电容驱动IC方案受众，预估出货量大涨30%
然而，对于正在尝试创建汽车系统的大型汽车原始设计制造商（odm）来说，符合所要求的emi标准至关重要。这些要求非常严格，制造商必须遵守诸多标准，如国际无线电干扰特别委员会（cispr）25标准。在很多情况下，如果制造商不符合标准，汽车制造商就无法接受相应的设计。
因此，对于dc/dc降压转换器的emi性能提升，pcb布局至关重要。而要获得良好的emi性能，优化大电流功率回路，减小寄生参数对于环路的影响是关键。
以lmr14030-q1构成的两路输出降压转换器dc/dc降压变换器为例，如图1和图2所示的两种不同的印刷电路板（pcb）布局。红线显示的是功率回路在布局中的流动方式。图1中功率回路的流动方向呈u型，而图2中的流动方向呈i型。这两种布局是汽车和工业应用系统中常见的布局。那么，哪一种布局更好呢？
图1：u型布局
图2：i型布局
传导emi被分为差模和共模两种类型，差模噪声源自电流变化率（di/dt），而共模噪声则源自电压变化率（dv/dt）。而无论是di/dt还是dv/dt，emi性能的关键点在于如何尽量减小寄生电感。
图3是降压变换器的等效电路。大多数设计人员都知道如何尽量减小高频回路中lp1、lp3、lp4和lp5的寄生电感，但忽略了lp2和lp6。对于两种不同的布局u型和i型，u型布局的lp2和lp6上的寄生电感相
图3：降压变换器等效电路
为了验证布局，测量emi数据显得至关重要。图4和图5对一个两路输出的变换器传导emi进行了对比。同时，该电路采用移相控制，减小输入电流纹波，从而优化输入滤波器。从测试结果可以看出，u型布局的emi性能优于i型布局的emi性能，尤其是在高频的部分。
图4：移相控制下的u型emi性能
图5：移相控制下的i型emi性能
加入emi滤波器可以有效地提高emi性能。图6所示为一款简化版emi滤波器，其中包括一个共模（cm）滤波器和一个差模（dm）滤波器。一般来说，差模滤波器的噪声小于30mhz，共模滤波器的噪声范围为30mhz至100mhz。两个滤波器都会影响emi需要限制的整个频段。图7和图8分别对带有共模滤波器和差模滤波器的传导性emi进行了对比。u型布局可以符合cispr253类标准，而i型布局则不符合。
图6：简化的emi滤波器
图7：采用差模和共模滤波器的u型布局的emi性能
图8：采用差模和共模滤波器的i型布局的emi性能
本文比较了移相控制下的双路输出降压变换器两种不同的pcb布局，可以看出，u型布局的emi性能优于i型布局。
对于NVIDIA收购ARM，高通特斯拉等多家巨头表态反对认为将损害行业
汽车连接器的主要部件
智能配电室运维云平台
机器人智能化趋势造就新时代 自动化生产成刚需
小米6与小米MIX2 4月一起发布，小米这次还会耍猴嘛？
移相控制的多路输出降压变换器提升EMI性能的PCB布局优化
消息称蔚来拟发布固态电池包
华为工厂内部移动机器人应用情况又如何？
Avago FBAR滤波器技术已成功支援15个智慧型手机频带
面向工业互联网云网边端协同技术研究
适配器和充电器有什么区别
32gb内存卡多少钱
缺相保护控制器的制作教程
6款USB测试仪 谁更值得我们去购买
太空探索技术：空间轨道太阳能电池阵列试运行
华为Mate10什么时候上市最新消息：华为Mate10紧急救场 全屏幕+麒麟970，秒杀小米MIX，对垒iPhone8！
IIHS提出自动驾驶四个方面的安全建议
工信部通报157款APP未完成整改
马振山:2021年是新能源汽车走向发展的重要年份
MLCC缺货不断，零电容驱动IC方案受众，预估出货量大涨30%