時(shí)至今日,電磁干擾(EMI)問題始終是電子設(shè)備需要關(guān)注的焦點(diǎn),也是讓工程師們頭疼的問題,它威脅著電子設(shè)備的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。要改善EMI,合理的PCB布局至關(guān)重要。在本文中,小編將為大家介紹如何通過PCB布局來改善EMI,滿足客戶的需求。
以下為測(cè)試樣機(jī)圖片:


【應(yīng)用】替代線性調(diào)整器和RCC/圣誕燈、LED驅(qū)動(dòng)器/小功率電源適配器/蜂窩電話充電器
【規(guī)格】5V1A
【控制IC】CR5215SC
關(guān)于CR5215SC——高精度恒流/恒壓原邊控制功率開關(guān)
CR5215SC是一款應(yīng)用于小功率AC/DC充電器和電源適配器的高性能離線式脈寬調(diào)制控制器。該芯片采用原邊檢測(cè)和調(diào)整的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),因此在應(yīng)用時(shí)無需TL431和光耦。芯片內(nèi)置恒流/恒壓兩種控制方式。
在恒流控制時(shí),最大輸出電流和輸出功率可以通過CS引腳的限流電阻RS設(shè)定。在恒壓控制時(shí),內(nèi)置恒壓采樣電路以及高精度的誤差比較器基準(zhǔn)電壓保證了芯片的高性能和高精度。此外,內(nèi)置線損補(bǔ)償電路保證了從空載到滿載條件下輸出電壓精度。芯片還具有極低的靜態(tài)工作電流,芯片待機(jī)功耗低于75mW。
CR5215SC針對(duì)各種故障設(shè)計(jì)了一系列完善的保護(hù)措施,包括逐周期峰值電流限制、VDD過壓保護(hù)、FB開路保護(hù)、輸出短路保護(hù)、前沿消隱、過溫保護(hù)、電源鉗位和欠壓鎖定功能。在FB上拉電阻開路,F(xiàn)B下拉電阻短路,輸出二極管開路或者短路,變壓器繞組短路,CS引腳電阻開路等故障條件下都能有效保護(hù),使得芯片具有更高的可靠性。
主要特點(diǎn)
●低啟動(dòng)電流
●恒壓精度可達(dá)±5%、恒流精度可達(dá)±5%
●全電壓范圍內(nèi)高精度恒壓和恒流輸出
●動(dòng)態(tài)負(fù)載響應(yīng)功能
●可編程CC/CV模式控制
●高能效QR控制模式
●內(nèi)置初級(jí)電感量偏差補(bǔ)償功能
●內(nèi)置輸出線電壓補(bǔ)償功功能
●內(nèi)置全電壓功率自適應(yīng)補(bǔ)償功能
●無音頻噪音控制技術(shù)
●VDD端過壓、欠壓保護(hù)功能
●VDD端鉗位電路
●內(nèi)置輸出過壓保護(hù)功能
●內(nèi)置FB開路、短路保護(hù)功能
●內(nèi)置輸出二極管開路、短路保護(hù)功能
●內(nèi)置前沿消隱電路
●逐周期電流限制
●過載保護(hù)功能
●過溫保護(hù)功能
●SOP-7L綠色封裝
基本應(yīng)用
●小功率電源適配器
●蜂窩電話充電器
●圣誕燈、LED驅(qū)動(dòng)器
●替代線性調(diào)整器和RCC
典型應(yīng)用

管腳排列

管腳描述

【問題描述】
測(cè)試過程中EMI未能達(dá)到要求,需要重新進(jìn)行PCB布局。

【解決思路】
01、將開關(guān)器件、輸出電感、輸出電容等敏感元件布置在可能引起EMI干擾較低的位置。比如開關(guān)管和輸出電感的控制信號(hào)線要遠(yuǎn)離其它的信號(hào)線,且與負(fù)載終端的空間距離要盡量短,以減少電流回路的長(zhǎng)度和面積,降低輻射干擾。
02、將濾波器等EMI抑制電路(如LC濾波器、Pi濾波器等)直接安裝在開關(guān)電源的輸出端。這可以有效地減少信號(hào)在輸出端的反射,并且增加濾波器的效率。
03、控制開關(guān)器件的開關(guān)速率。減小開關(guān)器件的開關(guān)速率,特別是在高頻段,可以有效的減少開關(guān)電源產(chǎn)生的EMI干擾。
04、對(duì)于高頻信號(hào)的走線,采用回路面縮小技術(shù),即在信號(hào)線和地線之間盡量形成無限微小的高頻回路,減小高頻信號(hào)的環(huán)路面積,減少電磁輻射和抗干擾能力。
05、對(duì)于開關(guān)電源的輸入信號(hào),如AC或DC輸入,要注意使用濾波電容、磁珠等進(jìn)行抑制,以增強(qiáng)開關(guān)電源的抗干擾能力。
06、引腳布局合理。對(duì)于敏感的引腳,如開關(guān)管、輸出電感和電容,可以采用盡可能短的引出方式,并減小它們之間的相互干擾。
【調(diào)通要點(diǎn)】
PCB布線注意事項(xiàng):
1、初級(jí)地線連接方式應(yīng)盡量采用“星型接法”:VDD電容地(包括IC-GND、FB下偏電阻GND)、CS取樣電阻地、變壓器輔助繞組地、Y電容初級(jí)側(cè)地,四個(gè)地方需獨(dú)立連接到初級(jí)BUCK電容的地。
2、啟動(dòng)電阻的走線應(yīng)盡量先通過“VDD電容的正端”再連接到IC的VDD。
3、輔助繞組供電回路走線應(yīng)盡量先通過“VDD電容的正端”再連接到IC的VDD。
4、VDD電容盡量靠近IC端。


注:
“1”標(biāo)記為初級(jí)端BUCK電容GND;
“2”標(biāo)記分別為IC的GND、及其外圍器件的GND,可以通過走線連接到一起;
“3”標(biāo)記為CS取樣電阻GND;
“4”標(biāo)記為變壓器輔助繞組GND;
“5”標(biāo)記為Y電容初級(jí)側(cè)GND。
【最終結(jié)果】
重新進(jìn)行PCB layout后,EMI測(cè)試完全能滿足客戶的需求。

關(guān)于思睿達(dá)微電子
思睿達(dá)是專注于ADC、DAC、PoE和DC / DC 芯片級(jí)解決方案的高科技企業(yè),目前同步推廣啟臣微全系列產(chǎn)品,希望將啟臣15年在電源行業(yè)這份積淀,這份堅(jiān)持發(fā)揚(yáng)光大。思睿達(dá)同時(shí)也可以提供芯片級(jí)定制服務(wù)。
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