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从本文开始进入新篇章“噪声对策”。这里所说的“噪声对策”是指针对“开关电源”噪声的对策。不过基础部分和思路与一般噪声是相通的。新篇章的第1篇将介绍“噪声对策的步骤”。

<strong>噪声对策和产品开发阶段</strong>

在介绍噪声对策步骤之前，先来了解一下从产品的设计/开发到量产的过程中，应该在哪些阶段采取噪声对策。

右图是相对于设计/开发、评估、量产的时间轴，采取噪声对策的灵活性（即可以采取的对策的选项多少）以及对策所需成本的示意图。纵轴可以理解为越往上越“高”。

由图可见，随着开发进程的推进，可使用的噪声对策技术和手段越来越有限，对策成本也越来越高。开始量产后发现噪声问题，想采取对策，但无奈产品已成型，束手无策，最终只能变更PCB板．．.等等，这样的事情谁也不希望发生。

<strong><font color="#FF0000">作者： Charles Byers</font> </strong>

在过去几十年的时间里，摄像机的价格下降了三个数量级，在20世纪90年代一台反应灵敏的全高清摄像机要花费数千美元，但是现在你只需要花费5美元左右就可以买到类似的高清摄像机，它们的模组甚至比一块糖还要小。如果目前售价在500美元的高清视频投影机也经历这样的发展，未来的情况会怎样呢？我们可以把这些便宜的小型投影机放置在哪里？如何使用大量并行的投影机阵列？会产生哪些新的服务？下面让我们大胆猜一下一些可能性。

作为工作于开关状态的能量转换装置，开关电源的电压、电流变化率很高，产生的干扰强度较大；干扰源主要集中在功率开关期间以及与之相连的散热器和高平变压器，相对于数字电路干扰源的位置较为清楚；开关频率不高（从几十KHz和几MHz），主要的干扰形式是传导干扰和近场干扰；而印刷线路板（PCB）走线通常采用手工布线，随意性更大，这样PCB分布参数提取难度加大，同时近场干扰估算也更困难。

<strong>1MHz以内</strong>

以差模干扰为主，增大X电容就可解决。

<strong>1MHz---5MHz</strong>

<strong><font color="#FF0000">作者：Paul Golata 贸泽电子</font> </strong>

人类是充满智慧的，所以我们发明了能够为自己提供照明的装置。在世界各地大大小小的城市、城镇和村庄，人们利用自己创造的照明设备把黑暗的地方照亮。我们所处的文明社会各个方面都有着千丝万缕的联系，这是一种社会秩序，推动着社会向前发展。这些照明设备能够将各个地方照亮，为我们提供一个更加光明的未来。

在中国政府大力对新能源汽车进行补贴动作扶持下，中国新能源汽车及其上下游产业快速发展，目前中国新能源汽车产销量6年复合增长率均超过200%，2018年新能源汽车产销量双双突破100万！据公安部统计信息显示，截至2018年底，中国国内新能源汽车保有量261万辆（全球电动车保有量500万左右），占中国汽车总量的1.09%，与2017年相比，增加107万辆，增长70.00%。从统计情况看，近五年新能源汽车保有量年均增加50万辆，呈加快增长趋势。而中汽协预测，2019年新能源汽车销量将在160万辆！这样的规模和增速在全球领先！

您是否了解所有融入当今新车的最新技术？这些技术振奋人心，其中一些技术甚至应用于入门级和经济型车辆中：

在此介绍的基于运放的电流检测电路并不新鲜，它的应用已有些时日，但很少有关于电路本身的讨论。在相关应用中它被非正式地命名为“电流驱动”电路，所以我们现在也这样说。让我们首先探究其基本概念，它是一个运算放大器和MOSFET电流源（注意，如果您不介意基极电流会导致1%左右的误差，也可以使用双极晶体管）。图1A显示了一个基本的运算放大器电流源电路。把它垂直翻转，这样我们可在图1B中做高边电流检测，在图1C中重新绘制，来描绘我们将如何使用分流电压作为输入电压，图1D是最终的电路。

钟速度的提升加上高频率总线以及更高的接口数据速率使得PC电路板设计的挑战性显著提高。工程师必须超越板上实际逻辑的设计，还要考虑其它可能影响电路的因素，包括电路板的尺寸、环境噪声、功耗和电磁兼容性（EMC）等。硬件工程师应在PC电路板设计阶段解决EMC问题，确保系统不会受到EMC故障的影响。

<strong>良好的接地设计</strong>

低电感接地系统是最大限度减少EMC问题的最重要因素。最大限度地增加PC电路板上的接地面积可降低系统接地电感，进而减少电磁辐射和串扰。串扰可存在于电路板上的任何两条布线之间，取决于互电感和互电容，与布线之间的距离、边缘速率和布线阻抗成正比。

在数字系统中，互电感产生的串扰通常大于互电容产生的串扰。通过增加布线之间的间距或减少到接地层的距离可降低互电感。

开关电源及数字设备由于脉冲电流和电压具有很丰富的高频谐波，因此会产生很强的辐射。电磁干扰包括辐射型（高频）EMI、传导型（低频）EMI，即产生EMC问题主要通过两个途径：一个是空间电磁波干扰的形式；另一个是通过传导的形式。换句话说，产生EMC问题的三个要素是：电磁干扰源、耦合途径、敏感设备。

辐射干扰主要通过壳体和连接线以电磁波形式污染空间电磁环境；传导干扰是通过电源线骚扰公共电网或通过其他端子（如：射频端子，输入端子）影响相连接的设备。

骚扰源------传导、辐射（途径）-----敏感受体

近场耦合IT、AV设备可能的骚扰源

a：FM接收机、TV接收机本机振荡，基波及谐波由高频头、本机振荡电路产生；

b：开关电源的开关脉冲及高次谐波，同步信号方波及高频谐波，行扫描显像电路产生的行、场信号及高频谐波；

<font color="#FF0000">作者：Frederik Dostal</font>

如果需要从低电压生成高电压，可采用升压转换器。它是三种基本开关稳压器拓扑中的一种，仅需两个开关、一个电感以及输入和输出电容。除了升压转换器以外，其他基本拓扑结构还包括降压转换器和反相降压-升压转换器。图1显示了升压转换器的原理图。在导通期间，开关S1闭合，电能存储在线圈L中，电感电流随输入电压与地电位之间的差值线性增加；也就是说，随输入电压而增加，在关断期间，当S1开启且S2闭合时，存储在电感中的电能提供至输出端。电感两端的电压在此时间段内等于输出电压减去输入电压。

<strong>规律一</strong>

EMC费效比关系规律：EMC问题越早考虑、越早解决，费用越小、效果越好。

在新产品研发阶段就进行EMC设计，比等到产品EMC测试不合格才进行改进，费用可以大大节省，效率可以大大提高；反之，效率就会大大降低，费用就会大大增加。

经验告诉我们，在功能设计的同时进行EMC设计，到样板、样机完成则通过EMC测试，是最省时间和最有经济效益的。相反，产品研发阶段不考虑EMC，投产以后发现EMC不合格才进行改进，非但技术上带来很大难度、而且返工必然带来费用和时间的大大浪费，甚至由于涉及到结构设计、PCB设计的缺陷，无法实施改进措施，导致产品不能上市。

<strong>规律二</strong>

LM5036是一款高度集成化的半桥PWM控制器，集成了辅助偏置电源，为电信、数据通信、工业电源转换器提供高功率密度解决方案。LM5036包含使用电压模式控制实现半桥拓扑功率转换器所需的所有功能。该器件适用于隔离式DC-DC转换器的初级侧，输入电压高达100V。与传统半桥及全桥控制器相比，LM5036有着自身不可替代的优势：

(1)、集成辅助偏置电源，为LM5036及初级侧和次级侧元器件供电，无需外部辅助电源，减少电路板尺寸和成本，有助于实现高功率密度和良好的热可靠性。

(2)、增强的预偏置启动性能可实现负载带压启动时，输出电压的单调递增并避免倒灌电流。

(3)、通过脉冲匹配改善了逐周期电流限制，从而在输入电压范围内产生均匀的输出电流限制水平，并且还可以防止变压器饱和。

射频识别（RFID）技术是一种无接触自动识别技术，其基本原理是利用射频信号及其空间耦合、传输特性，实现对静止的或移动中的待识别物品的自动机器识别。
　　
射频识别系统一般由两个部分组成，即电子标签和阅读器。电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间（无接触）耦合，在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种
　

LED驱动电源设计需要考虑这几个关键点：

<strong>一、LED电流大小</strong>

电流的大小直接影响着LED使用寿命，建议降额使用。特别是LED散热效果不好的话，电流的使用要留有余量。

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<strong>阻焊层简介</strong>

阻焊盘就是soldermask，是指板子上要上绿油的部分。实际上这阻焊层使用的是负片输出，所以在阻焊层的形状映射到板子上以后，并不是上了绿油阻焊，反而是露出了铜皮。通常为了增大铜皮的厚度，采用阻焊层上划线去绿油，然后加锡达到增加铜线厚度的效果。

<strong>阻焊层的要求</strong>

阻焊层在控制回流焊接中的焊接缺陷中很重要，PCB设计者应该尽量减小焊盘周围的间隔或空气间隙。

在降低设计功耗的过程中，您是否充分利用了微控制器（MCU）中集成模数转换器（ADC）的所有功能？本文将带您了解如何借助集成模数器实现更低的功耗。

在这篇文中，我们将以MSP432P401R MCU中的ADC14（集成14位模数转换器）作为示例。低功耗应用，以及减少高占空比应用中的启动时间都是ADC14设计过程中的考量要素。然而，各个应用都有独特的特点，因此，为最大限度地降低功耗，必须谨慎选择ADC14的旋钮或可编程性。

MOS管是金属氧化物半导体场效应晶体管的缩写，或称金属绝缘体半导体。MOS管的源极和漏极是可以对调的，他们都是在P型衬底中形成的N型区。在多数情况下，这个两个区是一样的，即使两端对调也不会影响器件性能。所以这样的器件是对称的。

目前在市场应用方面，排名第一的是消费类电子电源适配器产品，而MOS管的应用领域排名第二的是计算机主板、NB、计算机类适配器、LCD显示器等产品。随着国情的发展，计算机主板、计算机类适配器、LCD显示器对MOS管的需求有超过消费类电子电源适配器的现象了。

第三的就属网络通信、工业控制、汽车电子以及电力设备领域了，这些产品对于MOS管的需求也是很大的，特别是现在汽车电子对于MOS管的需求直追消费类电子了。

<strong>使用电容器降低噪声</strong>

噪声分很多种，性质也是多种多样的。所以，噪声对策（即降低噪声的方法）也多种多样。在这里主要谈开关电源相关的噪声，因此，请理解为DC电压中电压电平较低、频率较高的噪声。另外，除电容外，还有齐纳二极管和噪声/浪涌/ESD抑制器等降噪部件。不同的噪声性质，所需要的降噪部件也各不相同。如果是DC/DC转换器，多数会根据其电路和电压电平，用LCR来降低噪声。

<strong>使用电容器降低噪声的示意图</strong>

下面是通过添加电容器来降低DC/DC转换器输出电压噪声的示例。

开关稳压电源非常关键的一个指标就是纹波，它主要是由开关变换的方式导致的，也因纹波的存在会影响到后续电路的工作，尤其是在对纹波比较敏感的场合下。如何正确测量开关电源纹波？如何有效抑制开关电源的纹波以达到供电电路的要求？这些都是PCB设计工程师需要掌握的重要技能。

<strong>开关电源纹波的测量</strong>

要有效降低开关电源输出纹波我们首先得有个比较靠谱的测试方法，由于测试方法的问题而导致的假波形是整改不好的

基本要求：使用示波器AC耦合，20MHz带宽限制，拔掉探头的地线

1，AC耦合是去掉叠加的直流电压，得到准确的波形。

2，打开20MHz带宽限制是防止高频噪声的干扰，防止测出错误的结果。因为高频成分幅值较大，测量的时候应除去。

所有作为开关模式电源的电源转换器都会引起干扰。这种干扰主要是由开关频率和开关转换的高频率引起的。在开关稳压器环境中，有三条干扰传输路径：辐射发射、以及开关稳压器输出侧和输入侧上的传导发射。

辐射发射在很大程度上取决于寄生元件，并可通过优化的电路板布局降低。有种高度创新的方法是采用ADI的开关稳压器，可使辐射发射降低达40dB（即10,000倍），此类稳压器的运行依据是“silent switcher”原理。这里，脉冲输入电流是非常对称的，因此产生的电场在很大程度上相互抵消。

传导发射可借助滤波器来降低。然而，有几件事情是必需考虑的。不仅滤波器需要进行优化以降低特定频率范围内的噪声，而且它还影响着整个电源的稳定性。开关稳压器具有一定的输入阻抗 ZIN。它必须高于输入滤波器的输出阻抗ZOF。图1的框图显示了这两种阻抗。