作者 | Wang Jieyu

本文针对DC/DC converter进行EMC-RE问题整改与仿真分析，对比了不同版本设计的仿真结果。PCB模型信息如下:

lDC/DC converter采用Buck 异步整流拓扑

lIN/OUT：12V/5V

【A版本】原始设计

lPCB layout

l电路图

l仿真模型

l仿真结果

【B版本】电源端口增加滤波电路

l滤波电路设计及仿真

电感设计：为保证滤波效果，选择一个合适的滤波电感非常重要，滤波电感阻抗曲线如下图所示，其谐振点在100MHz附近。

滤波电路设计：从滤波电路插损的仿真结果来看，滤波电路完全符合设计需求，完美！

【B-1版本】 电源端口增加一级滤波电路

l【B-1版本】仿真结果

A版本与B-1版本仿真结果对比如下图所示。

l【B-2版本】 电源端口增加二级滤波电路

l【B-2版本】仿真结果

辐射发射根因分析

115MHz 电场分布：从115MHz 电场分布仿真结果可知，该问题的辐射源头为开关电源功率环路。

SW 点电压波形：通过分析SW点电压波形可知，100MHz噪声源头为SW点电压过冲的震荡。

【C-1版本】增加snubber电路

l【C-1版本】电路图：增加snubber吸收电路，电源端口增加一级滤波电路

【C-1版本】仿真结果

【D-1版本】优化PCB layout

lPCB layout优化

优化策略：减小电源功率环路面积，减小环路寄生电感，增大SW点与GND平面的正对面积，增大环路寄生电容。

l【D-1版本】仿真结果

【结论】从D版本的仿真结果可知，在不增加snubber吸收电路的前提下，通过优化PCB layout，可以有效地降低SW点电压过冲的幅度，从而可以有效地降低100MHz噪声的辐射发射。

辐射发射根因分析

1. 如下图所示，从A原始版本到B-1增加电源端口滤波电路，对RE频段100MHz噪声问题并没有明显的改善。但很明显，电源端口滤波电路对CE频段的开关噪声是有较好的抑制效果。

2. C-1版本因为增加端口滤波电路的同时增加了snubber吸收电路，因此对RE频段100MHz的噪声有较好的抑制效果，但snubber电路会降低电源转换效率。

3. D-1版本通过改变PCB layout，优化了电源功率环路的寄生参数，从而降低SW点电压过冲的幅度。这样做能够在不增加成本，不牺牲效率的前提下，降低RE噪声。在条件允许的情况下，是更优的解决方案。

本案例为笔者原创，PCB layout因过于简单而可能与实际工程不符，仅供EMC仿真爱好者参考。如有雷同，不胜荣幸，严禁转帖，欢迎讨论。

（内容、图片来源：CST仿真专家之路公众号，侵删）

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