【導讀】現代電子設備的普及為人們帶來極大便利的同時，也加劇了電磁環境的惡化。電磁干擾（EMI）是指由電磁波與電子器件之間相互作用而產生的干擾現象。
電子設備在工作時會產生電磁波，電磁波相互干擾會對敏感電路產生不好的影響，在嚴重的情況下會導致電路無法正常工作。這就是降低EMI能夠提高系統穩定性的重要原因。 本文討論了EMI如何影響消費類電子和敏感設備性能，例如家用電器，警報系統和車庫門開啟器。
如何優化EMI
在開關電源的設計中，電路設計和電路板布局是解決EMI問題的兩個關鍵點。 在電路設計中，開關頻率以及開關節點上的振鈴（圖1）會產生電磁干擾（ＥＭＩ）。
圖一：典型開關電源應用電路
兩種方式可有效優化EMI：開關頻率控制法和防振鈴控制法
開關頻率控制法
通過延長開關節點的開關上升時間和下降時間來降低dV / dt變化速率，從而減少了EMI（見圖2，圖3，圖4和圖5）。
防振鈴控制法
開關節點上的振鈴會導致EMI問題的出現。 器件的振鈴越多，EMI性能就越差（圖6）。 在SW和GND之間增加一個1k Ω電阻（R）和另一個開關（S1）可減輕振鈴。 在輕載的情況下，當HS和LS開關均關斷時，S1導通，使L1的部分電流通過R和S1釋放到GND（圖7）。
圖六：SW 處較多振鈴（無防振鈴控制）
圖七：SW 處較少振鈴（有防振鈴控制）（測試條件：VIN = 12V, VOUT = 3.3V, IOUT = 10mA）
圖8和圖9展示了通過開關速度控制和防振鈴控制而實現的EMI降低。
可改善EMI的PCB布局
開關電源的反饋信號是對電磁干擾非常敏感的模擬信號，并且容易受到其自身的開關信號的干擾。良好的布局可以減少這種EMI干擾，而不良的布局可能會產生較大的紋波，甚至會導致電源無法正常工作。
以下是通過元件放置和PCB布局實現更好的EMI性能的一些技巧：
● 將輸入濾波電容靠近IC放置（圖10）。
圖十：輸入電容靠近IC放置，電磁場更小
● 使用屏蔽電感
● 使用小的SW pad布局（圖11）
● IC GND與系統GND使用單點連接
● 保持輸入地和GND之間的連接盡可能短和寬
● 通過多個過孔或寬走線將VCC電容的接地連接到IC的接地
● 輸入電容與IN引腳之間的連線盡可能寬且短
● 確保所有的反饋都直接連接且連線短
● 反饋電阻和補償器件都盡可能的靠近芯片
● 將SW信號遠離敏感的模擬信號，例如FB信號
針對消費電子及射頻敏感類應用的優化
在這個電子設備遍布的世界中，從家用電器到消費電子產品和對射頻敏感的設備（例如車庫門開啟器和警報系統），EMI現象都可能導致系統出現不必要的交互和操作問題。 MP2317系列通過優化EMI性能來解決此問題，同時MP2317系列擁有簡單的封裝且支持使用單層PCB板進行設計使制造更加簡單和經濟。
MP2317系列可以用作次級側DC / DC變換器（圖12）。
圖十二：在空調中的應用
MP2317系列的主要特點：
● 7.5V 到26V大范圍輸入電壓
● 150uA小靜態電流
● 出色的負載線路調整率以及瞬態響應（圖15）
● 效率最高可達96%，在12V轉5V/20mA時，效率可達80%（圖13）
● 全面的保護（過溫保護OTP，低壓保護UVLO，過流保護OCP）以提高可靠性和使用壽命
圖十三：MP2317效率圖
圖十四：MP2317（U1）單層板布局圖(測試條件: VIN = 12V, VOUT = 5V)
圖十五：MP2317 快速負載瞬態響應(測試條件: VIN = 12V, VOUT = 5V, L = 10μH)
結論：
除了對電路的可靠性有著至關重要的EMI優化問題之外，電路的制造簡便性也很重要。MPS的1A / 2A / 2.5A 26V高效開關穩壓器--MP2317，MP2344和 MP2345系列，采用了小型6引腳SOT23封裝和大引腳間距（0.95mm），這種封裝方式能夠使用單層PCB進行布局， 以此簡化制造工藝以節省制造成本。 這個系列三個不同電流值的開關穩壓器使用同一種封裝且互相Pin-to-Pin兼容，系統工程師無需更改PCB即可靈活切換到不同電流值的開關穩壓器上，從而節省設計時間和成本。
推薦閱讀：
