在当今的便携式，移动和物联网设备上找到多个板载DC-DC转换器是相当普遍的。如果设备使用无线，GPS或蜂窝技术，这些转换器的EMI（通常使用1到3 MHz之间的开关频率）通常会干扰无线模块的接收器性能。
问题实际上是低频蜂窝（700-900 MHz）或GPS（1575.42），而Wi-Fi（2.4 GHz）可能更少，因为这些转换器的谐波发射通常会扩展到2 GHz，或者更多。蜂窝提供商具有严格的接收器灵敏度要求，而全向各向同性灵敏度（TIS）是在CTIA合规期间执行的测试之一。如果接收器不够灵敏，则不允许将产品放入蜂窝系统（参考文献1和2）。
本文介绍了减少这些DC-DC转换器发射的十大方法。它们没有特别的顺序列出 - 所有都很重要。
1.指定低EMI转换器。德州仪器（TI）和ADI公司/凌力尔特公司（AD）都在继续开发低EMI器件。AD最近开发了他们的Silent Switcher，它可以将输入和输出电容定位在特别靠近IC封装的地方。他们的新款Silent Switcher 2低EMI转换器在IC封装内集成了输入和输出电容及其相关的环路。最后，他们的“μModule”系列转换器也包含输出电感器。虽然价格较贵，但这些对EMI来说都特别安静。
2.使用合适的PC板堆叠。我的大多数客户都错了（图1）。所有信号层必须具有相邻的接地参考平面（GRP），并且所有功率迹线（或平面）也必须具有相邻的GRP（图2）。这是因为在当今的快速数字技术中，所有微带线，带状线和功率布线应被视为传输线 - 如果不遵循此规则，则期望电路之间的噪声和信号耦合（一种形式的串扰），辐射EMI和电路板边缘辐射直接进入天线。
图1 - 一种非常常见但很差的EMI叠层设计（6层示例）。信号层4和6以功率为参考，而GRP和功率平面不相邻，其间有两个信号层。这将耦合这两个信号层上的功率瞬变。
图2 - 良好的EMI叠层设计（8层示例）。所有信号层都参考相邻的GRP，而功率也参考相邻的GRP。
3.地面参考平面（或平面）必须是实心的。快速切换信号或转换器走线穿过接地参考平面（GRP）内的间隙或槽将在整个电路板上耦合EMI，并且可以耦合到敏感的注释，TI的一些旧数据表（注1）建议将GRP（以及所有其他）信号）来自电路轨迹的路径，从转换器SW节点到输出电感器的输入。这是不正确的！该迹线必须与实体GRP相邻。否则，他们的布局建议都可以。请参阅视频演示，解释为什么GRP中的间隙是EMI的灾难（参考文献3）。
4.将所有DC-DC转换器电路保持在顶层和相邻GRP上。产生噪声耦合的一个问题是从PC板的顶部到底部运行快速切换信号。我有一个客户端将转换器电路放在顶部，输出电感器放在电路板底部。由此产生的3 MHz开关电流从顶部流向底部并向后流动，产生足够的干扰以阻止车载GPS接收。如果快速上升时间信号必须从顶部到底部布线，则这通常需要位于通孔旁边的相邻缝合电容器（连接到GRP的电源）以提供返回到源的信号电流的附近返回路径。
5.使所有DC-DC转换器电路都非常靠近转换器IC。DC-DC转换器始终具有输入电流环路和输出电流环路（图3）。这些循环区域必须最小化！IC制造商开始认识到EMI是一个问题，并警告设计人员转换器制造商经常（在数据表的末尾！）提供建议的布局。过去2 - 3年的布局建议通常是准确的。如果比这更老，往往是不正确的。输入和输出电容以及输出电感应尽可能靠近IC封装，以最大限度地减少这些环路。
图3 - 示出典型DC-DC降压转换器中的两个“热”电流回路的图示; 一个在主输入上，一个在次要输出上。礼貌，Analog Devices / Linear Technology AN-130。
6.将DC-DC转换器电路放置在靠近电路板电源入口的位置。这将倾向于将开关电流从敏感的无线模块本地化（参考文献4）。然而，可能存在无线模块制造商想要位于模块附近的转换器的情况。如果是这种情况，请遵守所有其他规则，并直接面对天线EMI耦合的风险增加！
7.输出电感应采用屏蔽设计。有两种类型的电感器; 屏蔽和非屏蔽。总是使用屏蔽电感，因为这往往会限制磁场H场。如果你能看到绕组，它是一个无屏蔽的设计！
图4 - 两个典型铁氧体磁芯电感器的横截面。您可以看到非屏蔽样式（右侧）的转弯，但不是屏蔽式（左侧）。额外的铁氧体屏蔽更好地限制了磁场（红色箭头）。礼貌，WürthElektronikeiSos。
8.调整输出电感的方向以获得最低的EMI。电感器在绕组上具有“开始”和“结束”。起始终端有时在身体顶部标有半圆或圆点。由于绕组的起始点被总匝数掩埋，因此它会被这些相同的匝数屏蔽。定位绕组的起点，使其连接到DC-DC转换器IC的开关输出（通常标记为“SW”）。绕组末端连接到输出滤波器，因此它比绕组开始时更安静。
图5 - 某些铁氧体电感器有某种标记，例如TDK的半月形，表示引脚1（绕组的起点）。在WürthElektronik零件上，这通常是一个点。由Rick Hartley Enterprises和美国TDK提供。
9. DC-DC转换器可能需要本地屏蔽。尽管使用了磁屏蔽电感器，良好的PC板设计和布局实践，但仍然会在电路回路和输出周围产生强大的H-，特别是E-场。设计PC板以适应这些局部屏蔽首先添加连接到GRP的“隔离焊条”。如果你不需要它们，那很好。
10.找到远离转换器电路的天线和同轴电缆。天线及其相关的同轴电缆（如果使用的话）应尽可能远离DC-DC。大压降降压转换器的输入电路回路将具有相对较高的dV / dt，并且相关的电场可以直接耦合到接收器中。
注1 - TI的一些旧数据表（下面的示例）建议删除其DC-DC转换器设计或演示板的输出节点（有时也是输入节点）周围的GRP。在我看来，这是不正确的，正如上文提示4中所述。
SLVU437A（rev 7/2013） - TPS621X0-505 EVM系列
SLVSAG7E（rev 8/2016） - TPS62130系列
SLVC394 - 用于TPS62130系列演示板的Gerbers
