設計一個移動電源的一個關鍵設計挑戰(zhàn)是通過EMI測試,。電子工程師經常擔心EMI測試失敗,。若電路EMI測試多次失敗,，這將是一場噩夢,。您將不得不夜以繼日地在EMI實驗室工作來解決問題,，避免產品推出延遲,。對于諸如移動電源的消費類產品,，設計周期短,，而EMI認證限制又嚴格,，因此您想添加足夠的EMI濾波器順利通過EMI測試，但您又不想增加空間,，也不想在電路方面增加過多成本,。這似乎很難兼顧兩者。
TI design低輻射EMI升壓轉換器參考設計（PMP9778）提供了這樣一個解決方案,。它可以支持2.7 - 4.4V輸入電壓,、5V / 3A、9V / 2A和12V / 1.5A的輸出功率,，且只適合移動電源應用程序,。通過布置和布局的優(yōu)化，此TI設計能獲得的裕量比在EN55022和CISPR22 B級輻射測試中高出6分貝,。讓我們來看看設計過程,。
確定關鍵電流通路
EMI從電流變化（di / dt）循環(huán)的高瞬時速率開始。因此,，我們應在設計之初就區(qū)分高di / dt關鍵路徑,。為了實現(xiàn)這些目標，了解開關電源中的電流傳導路徑和信號流是重要的。
圖1所示為升壓轉換器的拓撲結構和臨界電流路徑,。當S2閉合,，S1打開時，交流電流流經藍色環(huán)路,。當S1閉合,，S2打開時，交流電流流經綠色環(huán)路,。因此,，電流流經輸入電容器Cin，且電感器L是一個連續(xù)電流,，而電流流經S2,、S1，且輸出電容器Cout是脈動電流（紅色環(huán)路）,。因此,，我們定義紅色環(huán)路為臨界電流路徑。此路徑具有最高的EMI能量,。我們在布置期間,，應盡量減少由它包圍的區(qū)域。
最小化高di / dt路徑的環(huán)路面積
圖2所示為TPS61088的引腳配置,。圖3所示為TPS61088臨界電流路徑的布局示例,。NC引腳表示設備內部沒有連接。因此,，他們可連接到PGND,。從電氣角度講，將兩個NC引腳連接到PGND接地平面有利于散熱,，并能降低返回路徑的阻抗。從EMI角度講,，將兩個NC引腳連接到PGND接地平面使得TPS61088的VOUT和PGND平面更接近彼此,。這使得輸出電容的布置變得更容易。從圖3可以看出,，將一個0603 1-UF（或0402 1-UF）高頻陶瓷電容COUT_HF盡可能靠近VOUT引腳可導致高di / dt環(huán)路的面積最小,。
來自距接地平面10米距離的高di /di回路的最大電場強度可通過下面的公式計算：
圖4所示為使用和不使用COUT_HF的輻射EMI結果。在相同的測試條件下,，輻射EMI通過COUT_HF改善了4dBuV/m,。
將一個接地平面置于關鍵路徑下
高跟蹤電感導致輻射EMI差。因為磁場強度與電感成正比,。將固定接地平面置于臨界跟蹤的下一層上可以解決此問題,。
表1給出了不同PCB板上的給定跟蹤電感。我們可以看到，對于信號層和接地平面之間0.4 mm絕緣厚度的四層PCB來講,，其跟蹤電感比1.2毫米厚的2層PCB的跟蹤電感小得多,。因此將距離最短的固定接地平面置于關鍵路徑是降低EMI的最有效的途徑之一。
添加RC緩沖器
若輻射水平仍超過要求水平且布局不能再提高,，則在TPS61088 SW引腳添加一個RC緩沖器和電源接地有助于降低輻射EMI水平,。RC緩沖器應放在盡可能接近開關節(jié)點和電源接地（圖6）的位置。它可以有效地抑制SW電壓環(huán),，這意味著在振鈴頻率條件下,，輻射EMI得以改善。
