[发明专利]一种PCB功率环路EMI抑制电路

说明书

本发明公开了一种PCB功率环路EMI抑制电路，包括功率变换器接地层，所述功率变换器接地层设有电源输入端和电源输出端，所述功率变换器接地层中含有串联连接在电源输入端和电源输出端之间的第一寄生阻抗和第二寄生阻抗，所述功率变换器接地层上并联连接有交叉电容器，所述交叉电容器的两端分别与所述第一寄生阻抗和第二寄生阻抗连接。本发明提供的一种PCB功率环路EMI抑制电路，通过改善电路拓扑，在输入输出节点之间增加一个交叉电容器，来降低接地层阻抗，从而降低PCB电磁辐射；同时可通过改善交叉电容器两端走线，进一步降低PCB电磁辐射；此外，还可通过改善PCB布局，来进一步降低接地层阻抗，从而降低PCB电磁辐射。

技术领域

本发明涉及PCB功率环路的辐射电磁干扰降低技术，具体涉及一种PCB 功率环路EMI抑制电路。

背景技术

随着各种电源类产品的频率日益提高，信号完整性和电源完整性问题变得越来越严重。产品设计人员用来解决信号完整性的时间日益缩短，产品在投入市场时必须一次性运行成功，如果在产品设计周期中存在电磁辐射的干扰，所得产品可能会降低使用周期和可靠性。

PCB走线和接地层存在寄生阻抗，尽管这些阻抗没有在原理图中表示出来，但是他们对电源噪声和电磁辐射干扰的影响非常明显。

Ansys电磁场仿真可帮助用户快速、经济地设计出创新性的电子电气产品。当今世界，高性能电子产品以及先进的电气化系统随处可见，因此电磁场对电路和系统的影响不容忽视。Ansys软件能够对组件、电路和系统设计的电磁性能进行独立仿真，还可以对温度、振动和其他重要机械效应进行评估。这一独特的以电磁为中心的设计流程可帮助进一步实现高级通信系统、高速电子设备、机电设备组件和电力电子系统的首次通过的系统设计。Ansys SIwave是一个专业化的设计平台，可实现IC封装和PCB的电源完整性、信号完整性和EMI分析。

PCB近场的定义是电磁场的能量仅此在一定区域内来回周期性流动而不对外散发能量，由于单板上的辐射源都近似于环形天线，所以其能量是高压低电流以电场为主，低压大电流以磁场为主。

关于非隔离式功率转换器中的CM噪声生成机制，如果接地层是理想的并且具有领寄生和零阻抗，那么理想接地层上的压降会变味零，再次理想条件下，由输入输出电源电缆组成的天线的辐射激发将变为零，产生的辐射EMI就会降低。所以降低接地层阻抗是降低PCB电磁辐射的一种方式。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种PCB功率环路EMI 抑制电路，通过改善接地层寄生的方式，以改善辐射电磁干扰。

本发明的技术方案如下：

一种PCB功率环路EMI抑制电路，包括功率变换器接地层，所述功率变换器接地层设有电源输入端和电源输出端，所述功率变换器接地层中含有串联连接在电源输入端和电源输出端之间的第一寄生阻抗和第二寄生阻抗，所述功率变换器接地层上并联连接有交叉电容器，所述交叉电容器的两端分别与所述第一寄生阻抗和第二寄生阻抗连接。

进一步的，所述功率变换器接地层包括相互串联连接的输入电路和输出电路，所述输入电路的一端为电源输入端，用于输入电源线，所述输入电路的另一端为输入节点，所述输出电路的一端为电源输出端，用于输出电源线，所述输出电路的另一端为输出节点，所述交叉电容器并联连接在所述输入节点和输出节点之间。

进一步的，所述输入电路中设有第一去耦电容器。

进一步的，所述输出电路中设有第二去耦电容器。

进一步的，所述输入电路和输出电路之间并联连接有电感。

进一步的，所以输入节点和电感之间串联连接有开关器件。

进一步的，所述输出节点和电感之间串联连接有二级管。

进一步的，所述交叉电容器的两端并联有锡板。