PCB布局的關(guān)鍵：SW節(jié)點(diǎn)的電場和磁場？|深圳比創(chuàng)達(dá)EMC（4）

PCB布局的關(guān)鍵：SW節(jié)點(diǎn)的電場和磁場？相信不少人是有疑問的，今天深圳市比創(chuàng)達(dá)電子科技有限公司就跟大家解答一下！

開關(guān)穩(wěn)壓器或功率變換器電路的開關(guān)節(jié)點(diǎn)是關(guān)鍵的傳導(dǎo)路徑，在進(jìn)行PCB布局時(shí)需要特別注意。該電路節(jié)點(diǎn)將一個(gè)或多個(gè)功率半導(dǎo)體開關(guān)（例如MOSFET或二極管）連接到磁能存儲(chǔ)設(shè)備（例如電感或變壓器繞組），其開關(guān)信號(hào)包含了快速切換的dV/dt電壓和dI/dt電流，它們很容易耦合到周圍的電路上并產(chǎn)生噪聲問題，可能導(dǎo)致PCB和系統(tǒng)無法滿足嚴(yán)格的電磁兼容性（EMC）要求。

本文將介紹最基本的開關(guān)節(jié)點(diǎn)波形，助您了解如何在PCB路由時(shí)確定適當(dāng)?shù)拈_關(guān)（SW）節(jié)點(diǎn)走線尺寸，并了解開關(guān)節(jié)點(diǎn)中電場（E場）和磁場（H場）產(chǎn)生的近場耦合效應(yīng)。

PCB布局的關(guān)鍵：SW節(jié)點(diǎn)的電場和磁場？（4）接下來就跟著深圳比創(chuàng)達(dá)EMC小編一起來看下吧！

一、SW節(jié)點(diǎn)的電場和磁場

開關(guān)節(jié)點(diǎn)走線由參考平面上方的PCB走線組成，可以看作是微帶線的超短版本，尤其是在高頻下。微帶線阻抗可控，在高速傳輸線應(yīng)用中用于數(shù)字、高速模擬和射頻（RF）信號(hào)的傳輸。盡管開關(guān)節(jié)點(diǎn)和微帶傳輸線在應(yīng)用中傳導(dǎo)的預(yù)期信號(hào)不同，但它們的幾何結(jié)構(gòu)對(duì)于時(shí)變電場和磁場仍表現(xiàn)出相似的特性。

圖1顯示了SW走線上的開關(guān)電壓和時(shí)變電流所產(chǎn)生的電場和磁場。SW走線（寬度w）放置在返回平面上方高度為h的位置。電場線從SW走線的頂部、底部和側(cè)面延伸出來。最強(qiáng)電場（尤其是在高頻下）集中在走線底部和邊緣最接近返回平面的位置。

圖1: 開關(guān)節(jié)點(diǎn)的電場和磁場

在高頻之下，電流出現(xiàn)在電場線終止于返回平面的地方。為了更好地控制電場并減少寄生近場耦合，應(yīng)盡可能縮短返回平面和SW走線之間的距離（h），并盡可能加大SW走線與周圍電路之間的距離。

SW走線中的紋波電流會(huì)在走線周圍產(chǎn)生時(shí)變磁場。來自磁場的磁通量可以通過電路的互感耦合到附近的敏感電路中。與電場類似，限制磁場的最佳方法是最小化h，使返回平面盡可能靠近SW走線，同時(shí)增加SW走線與周圍電路之間的距離。靠近SW節(jié)點(diǎn)放置一個(gè)專用的GND返回平面將能夠提供良好的磁場抑制能力。

二、結(jié)論

對(duì)任何開關(guān)穩(wěn)壓器或功率變換器電路，SW節(jié)點(diǎn)的布局都需要認(rèn)真對(duì)待。了解SW節(jié)點(diǎn)波形、確定合理的SW走線尺寸并制定策略最大程度地減少近場耦合，這些都非常重要。

首先，我們要充分了解開關(guān)電壓波形、電流波形和開關(guān)頻率。然后根據(jù)最大電流需求確定SW走線寬度，并盡可能縮短SW走線長度。最后，在SW節(jié)點(diǎn)、周圍的IC和電路之間留出足夠的間距，以最大程度地減少近場耦合。當(dāng)采用多層PCB堆疊時(shí)，始終將GND返回平面直接置于SW走線下方，并確保走線盡可能靠近GND平面。這將進(jìn)一步降低來自SW節(jié)點(diǎn)的電場和磁場產(chǎn)生的近場耦合。

設(shè)計(jì)PCB布局時(shí)，遵循上述原則將有助于實(shí)現(xiàn)更好的EMC設(shè)計(jì)！

綜上所述，相信通過本文的描述，各位對(duì)PCB布局的關(guān)鍵：SW節(jié)點(diǎn)的電場和磁場都有一定了解了吧，有疑問和有不懂的想了解可以隨時(shí)咨詢深圳比創(chuàng)達(dá)這邊。今天就先說到這，下次給各位講解些別的內(nèi)容，咱們下回見啦！也可以關(guān)注我司wx公眾平臺(tái)：深圳比創(chuàng)達(dá)EMC！

以上就是深圳市比創(chuàng)達(dá)電子科技有限公司小編給您們介紹的PCB布局的關(guān)鍵：SW節(jié)點(diǎn)的電場和磁場的內(nèi)容，希望大家看后有所幫助！

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審核編輯 黃宇