<p>随着单片机系统越来越广泛地应用于消费类电子、医疗、工业自动化、智能化仪器仪表、航空航天等各领域，单片机系统面临着电磁干扰(EMI)日益严重的威胁。电磁兼容性(EMC)包含系统的发射和敏感度两方面的问题。如果一个单片机系统符合下面三个条件，则该系统是电磁兼容的：</p>

<p>① 对其它系统不产生干扰;<br />
② 对其它系统的发射不敏感;<br />
③ 对系统本身不产生干扰。</p>

<p>在任何开关电源设计中，PCB板的物理设计都是最后一个环节，如果设计方法不当，PCB可能会辐射过多的电磁干扰，造成电源工作不稳定，以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析。</p>

<p>&nbsp;</p>

<p>1. 从原理图到PCB的设计流程</p>

<p>&nbsp;</p>

<p>&nbsp;</p>

<p>开关电源中有几种基础的拓扑，buck拓扑电路、boost拓扑电路以及反激式开关电源等等。这些拓扑既有他们相同之处，也有其独特性。下面我们研究一下开关电源拓扑结构如何选择。</p>

<p><strong>一、电感滤波电路</strong></p>
<img alt="电感滤波电路" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="9876da4c-6c54-4d7e-b524-09b1c5b12c50" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE1%EF%BC%9A%E7%94%B5%E6%84%9F%E6%BB%A4%E6%B3%A2%E7%94%B5%E8%B7%AF.jpg" />

<p>1、应用于电源电路，实现旁路、去藕、滤波和储能的作用，下面分类详述之：</p>

<p>1）旁路</p>

<p>旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。就像小型可充电电池一样，旁路电容能够被充电，并向器件进行放电。为尽量减少阻抗，旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地弹是地连接处在通过大 电流毛刺时的电压降。</p>

<p>2）去藕</p>

<p>在电路板中我们常用的磁珠的全称为铁氧体磁珠滤波器(另有一种是非晶合金磁性材料制作的磁珠)，外形和电感较为相似，主要功能是吸收电源、信号上的噪声等干扰，是一种抗干扰元件，滤除高频噪声效果显著。</p>

<p>无论是电感和电容消除干扰来说，电容只是为噪声提供一个地阻抗路径，而电感则是把噪声反射回去，从本质上来说他们都没有消除噪声，只是改变了噪声的传播路径。而磁珠则不同，在一定的频率内它能反射噪声，在一定的频率内还能吸收噪声转化为热能，从这一点来看，磁珠才是真正的消除了噪声。</p>

<p><strong>1、磁珠的等效电路<br />
1.1、铁氧体材料的特点</strong></p>

<p>1、 差分放大电路</p>
<img alt="差分放大电路" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="78e23378-1009-47ab-97ec-f1d9dda8ed7b" src="/sites/default/files/inline-images/1%E3%80%81%20%E5%B7%AE%E5%88%86%E6%94%BE%E5%A4%A7%E7%94%B5%E8%B7%AF_0.jpg" />
<p>上图为典型的差分放大电路，也属于减法电路。</p>

<p><strong>Murata 的 OKDx-T/90-W12-xxx-C、94% 能效、90 A、符合 PMBus™ 标准的 PoL DC-DC 转换器目标针对 FPGA 和处理器电源应用</strong></p>

<p>我们都知道Y电容是安规电容，是跨接L线地以及N线与地之间的电容，它的作用是抑制共模干扰。现在一共有三种等级，分别是是Y1, Y2, Y4。由于漏电流不能太大这是安规要求，漏电流太大人体触摸用电器会有一种麻麻的感觉，因此一般Y电容容量大小为1nF到4.7nF之间。</p>

<p>电子设备的灵敏度越来越高，这要求设备的抗干扰能力也越来越强，因此PCB设计也变得更加困难，如何提高PCB的抗干扰能力成为众多工程师们关注的重点问题之一。</p>

<p>(1) 能用低速芯片就不用高速的，高速芯片用在关键地方。</p>

<p>(2) 可用串一个电阻的办法，降低控制电路上下沿跳变速率。</p>

<p>(3) 尽量为继电器等提供某种形式的阻尼。</p>

<p>(4) 使用满足系统要求的最低频率时钟。</p>

<p>(5) 时钟产生器尽量靠近到用该时钟的器件。石英晶体振荡器外壳要接地</p>

<p><strong>一、原理图常见错误</strong></p>

<p>（1）ERC报告管脚没有接入信号： &nbsp; &nbsp;&nbsp;</p>

<p>a. 创建封装时给管脚定义了I/O属性； &nbsp; &nbsp;&nbsp;</p>

<p>b.创建元件或放置元件时修改了不一致的grid属性，管脚与线没有连上； &nbsp; &nbsp;&nbsp;</p>

<p>近期接触几位技术工程师朋友在选用滤波器，发现了不少有意思的问题，才发现波平浪静处水最险，简曰“灯下黑”。于是才斗胆诞生此文。</p>

<p>1、如果未经过对仪器的EMI、EMS指标测试就选定了滤波器，基本上属于“盲人骑瞎马、夜半临深池”的主儿；<br />
2、如果机器上选择的是一个市面上买来的通用滤波器，这个滤波器基本上是可以不加的；<br />
3、滤波器8分定制、2分通用才算比较靠谱。</p>

<p>株式会社村田制作所集团下属公司村田 (中国) 投资有限公司将参加在中国深圳召开的<a href="http://www.iotexpo.com.cn/"&gt;“ 2018第十届国际物联网博览会http://www.iotexpo.com.cn/”</a>（简称，IOTE）。</p>

<p>电容作为电路基本元器件，是除了电阻之外用的比较多的一种弄元器件，它对高频信号呈现低阻抗特性，经常被用于滤波、储能、振荡电路等电路，那么电容在串联和并联时候如何运用呢？</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;首先，我们来谈谈什么是LED驱动电源？它可以把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器，通常情况下：LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。</p>

<p>　　LED电源核心元件包括开关控制器、电感器、开关元器件(MOSfet)、反馈电阻、输入滤波器件、输出滤波器件等等。根据不同场合要求、还要有输入过压保护电路、输入欠压保护电路，LED开路保护、过流保护等电路。</p>

<p>1.电子电路中，多数元器件都要通过地线形成回路，尽可能降低由于地线设计不合理产生对信号传输的干扰。</p>

<p>2.在阅读电路图和理解电路工作状态时，常把地线和各个接地点之间视作无电位差的零电位点。而在实际电路中，由于地线的阻抗（电阻，电感）的存在，会产生一定的电位差。这些电位差的存在，必然对电路的工作带来影响。在PCB设计中必须注意和消除地线阻抗的影响。</p>

<p><strong>地线对电路产生干扰的形式</strong></p>

<p>1.1 全电流共阻抗干扰</p>

<p>&nbsp; &nbsp; 在即将到来的2018年McClean报告年中更新中，ICinsights预测2018年全球电子系统市场将增长5%，至1.622万亿美元，全球半导体市场今年预计将增长14%，至5091亿美元，有望首次超过5000亿美元。如果2018年的预测实现，则电子系统中半导体成本将达到31.4%，打破2017年创下的28.8%的历史纪录。</p>

<p>作为一个电子工程师设计电路是一项必备的硬功夫，但是原理设计再完美，如果电路板设计不合理性能将大打折扣，严重时甚至不能正常工作。根据我的经验，我总结出以下一些PCB设计中应该注意的地方，希望能对您有所启示。</p>

<p>不管用什么软件，PCB设计有个大致的程序，按顺序来会省时省力，因此我将按制作流程来介绍一下。(由于protel界面风格与windows视窗接近，操作习惯也相近，且有强大的仿真功能，使用的人比较多，将以此软件作说明。)</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;<strong> 滤波电容</strong></p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 安装在整流电路两端用以降低交流脉动波纹系数提升高效平滑直流输出的一种储能器件，通常把这种器件称其为滤波电容。由于滤波电路要求储能电容有较大电容量。所以，绝大多数滤波电路使用电解电容。电解电容由于其使用电解质作为电极（负极）而得名。电解电容的一端为正极，另一端为负极，不能接反。</p>

<p>　　<strong>滤波电容作用</strong></p>

<p>电感跟磁珠应当说是两兄弟，很多人一直认为它们都是“通直阻交”，很容易混在一起。正所谓：一母生九子，九子各不同。其实电感和磁珠还是有很大区别的。</p>

<p>电感的单位是享，型号也是用电感值来命名的，如：GZ2012-100指2012（0805）封装10uH的电感；磁珠的单位是欧，一般磁珠的型号都是 用100MHz时的电阻值来命名的，需要注意的是这里是电阻值，而不是等效感抗。比如：JCB201209-301，是指2012（0805）封装 100MHz时阻值为300欧的磁珠。</p>