开关电源电路EMI设计在layout过程中注意事项

以后关于PCB的电磁兼容性设计将越来越重要。
而传导发射(CE)和辐射发射(RE)是EMC测试中比较重要的两项，也是比较难整改的项目。
通常PCB在EMI上的问题点都会集中在开关电源和时钟上，文章主要介绍在设计开关电源时，应该注意的相关事项。
目前市面上开关电源无非三种拓扑结构：buck，boost，buck-boost。
BUCK电路分析
拓扑结构（大家都太熟了，好用，拿出来容易说明）

图中红色箭头表示开关断开时有电流的路径，蓝色箭头表示开关闭合时有电流的路径。
在途中，可以很明显的看出来，二极管两端在开关管闭合和打开瞬间有电流变化，开关管一般都用mos，它的开关转换时间一般都在10ns到50ns，则在二极管两端走线会有很高的di/dt，走线本身会有寄生电感，则根据公式U=Lx(di/dt)可知，二极管两端走线会产生上升时间短，幅值高的尖峰电压。由傅里叶变换可知，该尖峰电压包含大量的高频分量，会直接导致EMI测试超标
,同样，开关管，输入电容两端走线都会产生幅值高的尖峰电压。
所以想整改emi通过，需要消灭或者降低尖峰电压。
U=Lx(di/dt)
di由输出电流决定，不可更改，dt由mos管决定，增大导通时间会增加mos功率，降低dcdc电路转换效率，严重会烧毁MOS管。
所以只能降低走线寄生电感，成本低，效果好。
走线寄生电感L

l为PCB走线长度，w为PCB走线宽度。减少走线长度，增大走线宽度可以明显降低走线寄生电感，从而降低尖峰电压。
所以要求，输入电容，开关管（如果外置），二极管三个元器件两端走线尽可能短和宽。

BOOST电路分析
拓扑结构

同样红色箭头表示开关断开时有电流的路径，蓝色箭头表示开关闭合时有电流的路径。
由图可知，开关管，二极管及输出电容两端走线需要尽可能短和宽

BUCK-BOOST电路分析
拓扑结构

同样红色箭头表示开关断开时有电流的路径，蓝色箭头表示开关闭合时有电流的路径。
由图可知，开关管，二极管，输入电容及输出电容两端走线需要尽可能短和宽。