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關(guān)于開關(guān)電源之PCB設(shè)計(jì)過程中的EMC/EMI仿真淺析
來源:東莞市成良智能科技
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作者:666power
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發(fā)布時(shí)間: 1913天前
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由于開關(guān)電源之PCB板上的電子器件密度越來越大，走線越來越窄，走線密度也越來越高，信號的頻率也越來越高，不可避免地會引入EMC（電磁兼容）和EMI（電磁干擾）的問題，所以對開關(guān)電源等電子產(chǎn)品的電磁兼容分析以及應(yīng)用就非常重要了。
由于開關(guān)電源之PCB板上的電子器件密度越來越大，走線越來越窄，走線密度也越來越高，信號的頻率也越來越高，不可避免地會引入EMC（電磁兼容）和EMI（電磁干擾）的問題，所以對開關(guān)電源等電子產(chǎn)品的電磁兼容分析以及應(yīng)用就非常重要了。
開關(guān)電源之PCB設(shè)計(jì)中的對EMC/EMI的分析目標(biāo)信號完整性分析包括同一布線網(wǎng)絡(luò)上同一信號的反射分析，阻抗匹配分析，信號過沖分析，信號時(shí)序分析等等；對于鄰近布線網(wǎng)絡(luò)上不同信號之間的串?dāng)_分析。在信號完整性分析時(shí)還必須考慮布線網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，PCB介質(zhì)層的電介質(zhì)特性和介電常數(shù)以及每一布線層的電氣特性?，F(xiàn)在已經(jīng)有了抑制電子設(shè)備和儀表的EMI的國際標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)稱為電磁兼容（EMC）標(biāo)準(zhǔn)，它們可以作為PCB設(shè)計(jì)者布線和布局時(shí)抑制電磁輻射和干擾的規(guī)則，對于軍用電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)者來說，標(biāo)準(zhǔn)會更嚴(yán)格，要求更苛刻。對于由多塊PCB板通過總線連接而成的系統(tǒng)，還必須分析不同PCB板之間的電磁兼容性能以及接口電路和連接器的EMC/EMI性能。
開關(guān)電源之EMC/EMI的仿真需要用到仿真模型EMC/EMI分析要了解所用到的元器件的電氣特性，之后才能更好地具體模擬仿真。目前應(yīng)用較多的有IBIS和SPICE模型。IBIS（I/O Buffer Interface Specification），即ANSI/EIA-656，是一種通過測量或電路仿真得到，基于V/I曲線的I/O緩沖器的快速而精確描述電氣性能的模型。
應(yīng)用EMC/EMI仿真來提高開關(guān)電源之PCB設(shè)計(jì)的質(zhì)量在PCB布局布線結(jié)束后，做成電路板之前對電路設(shè)計(jì)進(jìn)行EMC/EMI的分析和模擬仿真。同時(shí)依據(jù)實(shí)際電路的動(dòng)態(tài)工作頻率分析信號的強(qiáng)度、時(shí)延等特性。如果設(shè)計(jì)的PCB中含有與外部的接口，IC上外加了散熱器或電路本身功耗大時(shí)，必須進(jìn)一步進(jìn)行電磁輻射的模擬仿真分析。對于高速電路有必要進(jìn)行布線網(wǎng)絡(luò)的傳輸線分布參數(shù)分析。
同時(shí)，開關(guān)電源的IC內(nèi)部也要充分考慮到EMC/EMI的問題。目前，大部分芯片廠商都會處理好IC內(nèi)部的EMC/EMI的問題。但廣大的設(shè)計(jì)者也應(yīng)當(dāng)留意芯片中可能存在的問題，同時(shí)將EMC/EMI的解決在板極上做到極致。
開關(guān)電源的工程師們可以利用仿真工具，并有效綜合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，可以更好地提高開關(guān)電源之PCB板等產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)品的可靠性。