PCB布局的關鍵：SW節點的電場和磁場？|深圳比創達EMC（4）

PCB布局的關鍵：SW節點的電場和磁場？相信不少人是有疑問的，今天深圳市比創達電子科技有限公司就跟大家解答一下！

開關穩壓器或功率變換器電路的開關節點是關鍵的傳導路徑，在進行PCB布局時需要特別注意。該電路節點將一個或多個功率半導體開關（例如MOSFET或二極管）連接到磁能存儲設備（例如電感或變壓器繞組），其開關信號包含了快速切換的dV/dt電壓和dI/dt電流，它們很容易耦合到周圍的電路上并產生噪聲問題，可能導致PCB和系統無法滿足嚴格的電磁兼容性（EMC）要求。

本文將介紹最基本的開關節點波形，助您了解如何在PCB路由時確定適當的開關（SW）節點走線尺寸，并了解開關節點中電場（E場）和磁場（H場）產生的近場耦合效應。

PCB布局的關鍵：SW節點的電場和磁場？（4）接下來就跟著深圳比創達EMC小編一起來看下吧！

一、SW節點的電場和磁場

開關節點走線由參考平面上方的PCB走線組成，可以看作是微帶線的超短版本，尤其是在高頻下。微帶線阻抗可控，在高速傳輸線應用中用于數字、高速模擬和射頻（RF）信號的傳輸。盡管開關節點和微帶傳輸線在應用中傳導的預期信號不同，但它們的幾何結構對于時變電場和磁場仍表現出相似的特性。

圖1顯示了SW走線上的開關電壓和時變電流所產生的電場和磁場。SW走線（寬度w）放置在返回平面上方高度為h的位置。電場線從SW走線的頂部、底部和側面延伸出來。最強電場（尤其是在高頻下）集中在走線底部和邊緣最接近返回平面的位置。

圖1: 開關節點的電場和磁場

在高頻之下，電流出現在電場線終止于返回平面的地方。為了更好地控制電場并減少寄生近場耦合，應盡可能縮短返回平面和SW走線之間的距離（h），并盡可能加大SW走線與周圍電路之間的距離。

SW走線中的紋波電流會在走線周圍產生時變磁場。來自磁場的磁通量可以通過電路的互感耦合到附近的敏感電路中。與電場類似，限制磁場的最佳方法是最小化h，使返回平面盡可能靠近SW走線，同時增加SW走線與周圍電路之間的距離。靠近SW節點放置一個專用的GND返回平面將能夠提供良好的磁場抑制能力。

二、結論

對任何開關穩壓器或功率變換器電路，SW節點的布局都需要認真對待。了解SW節點波形、確定合理的SW走線尺寸并制定策略最大程度地減少近場耦合，這些都非常重要。

首先，我們要充分了解開關電壓波形、電流波形和開關頻率。然后根據最大電流需求確定SW走線寬度，并盡可能縮短SW走線長度。最后，在SW節點、周圍的IC和電路之間留出足夠的間距，以最大程度地減少近場耦合。當采用多層PCB堆疊時，始終將GND返回平面直接置于SW走線下方，并確保走線盡可能靠近GND平面。這將進一步降低來自SW節點的電場和磁場產生的近場耦合。

設計PCB布局時，遵循上述原則將有助于實現更好的EMC設計！

綜上所述，相信通過本文的描述，各位對PCB布局的關鍵：SW節點的電場和磁場都有一定了解了吧，有疑問和有不懂的想了解可以隨時咨詢深圳比創達這邊。今天就先說到這，下次給各位講解些別的內容，咱們下回見啦！也可以關注我司wx公眾平臺：深圳比創達EMC！

以上就是深圳市比創達電子科技有限公司小編給您們介紹的PCB布局的關鍵：SW節點的電場和磁場的內容，希望大家看后有所幫助！

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審核編輯 黃宇