EMC案例分享之回路

在當今高密度電子設計中，電磁兼容性（EMC）已成為決定產品成敗的關鍵指標。其中，輻射測試作為EMC評估的關鍵環節之一，其測試結果與PCB回路設計質量密切相關。優化回路設計不僅能有效抑制輻射干擾，更能將產品研發周期縮短30%以上，顯著降低后期整改成本。

本文將結合典型工程案例，揭示那些鮮為人知的設計細節與優化技巧。

二案例背景

客戶產品為一款車載顯示屏，客戶在進行CISPER 25-CLASS3等級傳導測試中出現在50MHz附近出現包絡超標情況，數據如下圖：

圖1 產品傳導測試數據

按照我們測試的經驗，出現包絡超標第一時間想到有可能是DC-DC電源導致,我們再仔細看數據中不是標準的“鼓包”，而是很多“細針”組成的包絡，把超標區域放大，我們可以看到數據是由有規律“細針”構成，對數據進行標點確認后，發現該“細針”頻率為500KHz，結合產品DC-DC電源的頻率，我們基本可以鎖定確認為該產品的一級電源的開關頻率。

圖2 放大后的測試數據

1.檢查原理圖

在知道問題點后，對客戶原理圖進行檢查，首先檢查客戶原理圖上一級電源的濾波電路，發現客戶無論是電源芯片電源輸入端的去耦電容以及芯片SW輸出的吸收電路以及高頻電容、BOOT引腳中串聯的RC電路等，都有設計在電路之中。電源濾波電路設計合理且全面，理論上以及不會出現數據超標情況，需要進一步分析。

2.檢查PCB

原理圖沒有問題，那問題有可能和PCB有關。進一步檢查客戶的PCB，濾波電路的回路都是遵循高頻噪聲回路面積最小原則，也沒有太大問題。直到檢查客戶背面PCB，有一根電源長走線非常不合理，如下圖：

這樣的長走線有兩個問題：

（1）長走線形成天線，噪聲容易通過天線耦合；

（2）長走線強行把PCB地分割，導致回路變大。

針對前面兩個問題進行整改：

（1）在電源長走線增加電容和磁珠濾波，減小天線效應，發現作用不大，說明問題更有可能是回路變大導致。

（2）用銅箔多點跨接被電源長走線分割的GND，優化回路，效果明顯改善，數據如下圖：

四總結

在EMC問題中，不僅要重視原理圖的濾波設計，更要注重PCB的布局布線，特別是控制好信號回路。這樣能有效降低噪聲能量，從而規避潛在問題，實現事半功倍的效果。