图1 DC-DC转换器的共模干扰信号和差模干扰信号分布图
DC-DC转换器的EMC设计屏蔽和接地
　　屏蔽能有效地抑制通过空间传播的电磁干扰。采用屏蔽的目的有两个：一是限制内部的辐射电磁能越过某一区域；二是防止外来的辐射进入某一区域。屏蔽是解决DC-DC转换器EMC问题的手段之一，目的是切断电磁波的传播途径，主要是做好DC-DC转换器的机壳密封性屏蔽。接地的要点是电位相同、内部电路不互相干扰、抵御外来干扰。尽量减少导线电感引起的阻抗，增加地环路的阻抗，减少地环路的干扰。
软开关技术
　　应用软开关技术，实现零电压开关与零电流开关运行可以大大减小功率器件的di/dt和dv/dt。即功率管能在零电压下导通和零电流下关断，若同时快速二极管也采用软关断，则可以大幅度降低DC-DC 转换器的EMI水平。
优化缓冲电路
　　在开关管的驱动电路中添加缓冲电路也可以有效减少电路中的di/dt和dv/dt，从而减少EMI干扰源。缓冲电路延缓功率开关器件的导通、关断过程，从而降低DC-DC 转换器的EMI水平。对于相同型号的开关管，在其他条件相同只是驱动缓冲电路不同的情况下由试验来决定。
例如中转换器A采用无驱动缓冲电阻的驱动电路；转换器B则采用了150Ω驱动缓冲电阻反并联二极管的驱动电路。通常开关管关断的dv/dt要比开通时小很多，对DC-DC 转换器的EMI水平影响较小。反向并联有二极管，这样开通速度可以减慢，而关断速度不受影响，可以限度地保证原有的整机效率不受影响。
实验证明转换器B中开关管开通速度要比转换器A慢很多，转换器B开关管开通时VDS的 dv/dt 为2V/nS左右，而转换器A开关管开通时VDS的dv/dt为5V/nS左右，要大很多。可见增加适当的驱动电阻并优化驱动电路，可以显著的减小电路中的di/dt和dv/dt，降低电源DC-DC 转换器的EMI水平。
EMI辐射发射试验进一步验证开关管驱动缓冲电阻大小对整个DC-DC转换器EMI水平的影响。图2为转换器B采用非夹绕变压器时，当驱动电阻取值为1Ω和47Ω（反向并联有二极管）时的辐射干扰。可以看出增大驱动电阻后，30MHz和接近200MHz的频点各有3_5dB的明显改善。

驱动电阻为1Ω（水平方向）
驱动电阻为47Ω（水平方向）
图2 驱动电阻对辐射发射的影响

因此得出结论是，单靠提高开关速度来提高DC-DC转换器效率是不可取的。于是，如何选择合适的驱动电路参数、不断地优化驱动电路的设计，在提高DC-DC转换器的EMC性能的同时又保证总效率等其他参数指标不受到大的影响，是近年来发展的一个新方向。例如，在驱动电路中保留驱动电阻的同时加入推挽电路以代替二极管，这样就可以方便地分别调节控制开和关的速度，再权衡EMC性能和总效率指标的关系，以达到理想的效果。如图3所示。

 
图3  有驱动缓冲电阻、开关速度均可以控制的驱动电路
滤波技术
DC-DC转换器的EMI滤波器是由电感、电容等构成的无源双向多端口网络。实际上它起两个低通滤波器的作用，一个衰减共模干扰，另一个衰减差模干扰。它能在阻带（通常大于10KHz）范围内衰减射频能量而让工频无衰减或很少衰减地通过。EMI滤波器是DC-DC转换器设计工程师控制传导电磁干扰和辐射电磁干扰的工具。
滤波器对EMI信号的损耗叫插入损耗。显然，测量滤波器的插入损耗曲-频率线，可检验它对EMI的滤波效果。
DC-DC转换器的EMC滤波电路应该满足以下设计原则： ·双向滤波。
DC-DC转换器的EMI滤波器实质上是一种双向低通滤波器，既要抑制DC-DC转换器产生的从转换器传入电源（或电网）的EMI信号，防止它污染电磁环境、危害其他设备。又要抑制或消除电源（或电网）存在的从电源（或电网）传入转换器的EMI信号，保护DC-DC转换器正常工作；
·阻抗失配。
源内阻是高阻(低阻)的，则滤波器输入阻抗就应该是低阻(高阻)的；负载是高阻(低阻)的，则滤波器输出阻抗就应该是低阻(高阻)的；这里的阻抗失配是相对要抑制的干扰频率而言，对正常工作的信号频率应该阻抗匹配。
·CM和DM同时抑制。
由于DC-DC转换器的工作频率基本都在几百KHz，根据以往各型号产品的EMC检测试验经验，一般情况下DC-DC转换器的EMI超标频段都会覆盖0.1_1MHz频段的一部分或全部范围。根据图1所示的分布原理，我们通常要采取有重点地对CM和DM同时抑制的原则。
印制电路板的EMC设计
由于PCB更改与相应的传导、辐射骚扰的测试较为复杂，且在时间和成本上也存在困难，因此进行专门的PCB对EMC影响的试验较为困难，这里只能根据一般原理以及多年从事电源设计所积累的经验给出DC-DC转换器PCB设计时需要注意的地方（主要针对降低DC-DC转换器对外的EMI）。
·设计PCB时首先考虑好布局，特别是变压器和输出滤波电感的合理放置。强脉冲信号线（dv/dt大）的走线要尽量短，它们是典型的发射天线；导线不要突然拐角。
·合理放置原边开关管、输入滤波电容、滤波电感，使得滤波电容、变压器原边绕组、开关管构成的回路面积尽量减小，DC-DC转换器中专门有完整地层，其余信号线、功率线均在其它层上走线，使环路面积；合理摆放副边整流滤波电路。
·开关管和整流管上如有较强高频尖刺，应当就近布置吸收电路。
·注意控制电路和功率电路的单点接地，同时在靠近脉冲电路负载的部位如PWM芯片VCC引脚添加去耦电容。
·所有的功率器件，当与散热器绝缘连接时，其管芯均与散热器间存在分布电容，适当的分离不同级间的散热器连接方式，可以有效的减小两级电路间的容性耦合，减小电磁干扰，多层板式结构优于铝基板式结构就是这个原因。
实践证明，上述印制电路板EMC设计，对开关DC-DC转换器的EMC性能有较大的影响。在印制板设计阶段，工程技术人员由于缺乏有效的手段，往往只能采用试探方法，一旦开关DC-DC转换器不能通过有关EMC标准，就需要重新设计印制板。往往为此付出沉重的代价。
结语
本文对DC-DC转换器的EMC设计进行了简单的归纳和分析，从五个方面讨论了DC-DC转换器的EMC设计问题。DC-DC转换器EMC设计的关键是要弄清楚转换器中EMI产生的机理，有针对性地进行抑制和消除。                                                                                                                    1 Luo F L, Ye H. Reduction of EMI, EMS and EMC in Power DC/DC converters. Accepted by the IEEE International Conference IPEMC'2003. Xi'an, China, 2003.
2 陈淑凤, 马蔚宇等. 电磁兼容实验技术. 北京邮电大学出版社. 2001: 143~147
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