深入解析：如何通过PCB布局提升DC/DC转换器的EMI性能

EMI问题在DC/DC转换器中的挑战

由于开关动作频繁（通常在几十kHz至几MHz），DC/DC转换器容易产生电磁干扰（EMI），影响周边电路甚至违反法规标准（如CISPR 25）。因此，良好的PCB布局是抑制EMI的核心手段。

1. 减少环路面积

电流回路面积越大，产生的磁场越强，辐射发射越高。尤其在开关节点（SW）、电感与输出电容之间形成的回路必须最小化。建议将电感靠近输出电容布置，并保持电流路径紧凑。

2. 合理布设滤波元件

在输入端加入π型滤波器（即LC滤波），可有效衰减高频噪声。滤波电感应靠近输入端口，电容则紧邻电源引脚。同时，使用铁氧体磁珠进一步抑制共模噪声。

3. 屏蔽与隔离技术

对于敏感应用，可在电源区域加装金属屏蔽罩，或将电源模块与信号板分开安装。此外，通过在地层中挖空形成“屏蔽沟”（ground trench），可有效阻断噪声传播路径。

4. 优化走线长度与阻抗匹配

长走线会引入额外电感和电容，加剧信号反射和振铃现象。所有关键信号线应控制在合理长度内，尤其是反馈电压采样线。若条件允许，可采用差分走线提高抗干扰能力。

5. 利用仿真工具预判问题

借助SPICE、ANSYS SIwave或Cadence Allegro等工具，在设计阶段对布局进行电磁场仿真，提前发现潜在的辐射源和耦合点，从而优化布局方案。

实际案例对比：优化前后效果

案例一：某5V转3.3V Buck转换器初始布局导致辐射超标15dB。通过缩短开关回路、增加去耦电容数量并使用完整地平面后，辐射水平下降至合规范围。

案例二：在汽车电子系统中，未做屏蔽的反激转换器造成车载收音机失真。加入金属屏蔽壳体与局部地隔离后，问题彻底解决。

总结：打造低噪声电源系统的五大黄金法则

• 最小化开关回路面积
• 合理布局滤波元件
• 使用完整地平面
• 避免信号交叉与串扰
• 结合仿真进行早期验证