除此以外，还有许多因素在设计EMI滤波器时必须加以考虑：例如，所用无源元件必须具有足够的功率容量，必须考虑磁饱和效应和具有高度安全性等。

印刷线路板元件布置和布线的计算机辅助设计

实践证明，印刷线路板的元件布置和布线设计对开关电源的EMC性能有极大的影响。一台开关电源的EMC性能，往往可以在不增加任何元器件和不改变线路的前提下，通过修改印刷线路板的元件布置和布线设计就可以得到明显的改善。

许多文献中都提到了一些简单的布线规则。例如，在开关电源中，最典型的规则就是减小高频电流环路包围的面积和高du/dt导体的面积可以降低EMI电平。高频电流环路是指由功率半导体器件构成的电流回路，Boost电路的高频电流环路就是由功率MOSFET，二极管和输出滤波电容构成的回路。图5所示为一个Boost电路不同的PCB布置图，改变的是高频电流环路和高du/dt导体的面积，其中图A, 图 B的这些面积远大于图C。很明显，图C的PCB的差模和共模干扰都大大降低。

尽管存在一些已知的简单的布线规则，但由于有效的分析电磁干扰手段的缺乏，人们在布线阶段往往是采用尝试性的设计方法。一旦产品不能通过EMC标准，可能就要重新设计线路板，这个方法不但非常耗时而且提高了设计成本。为此人们十分关注印刷线路板的元件布置和布线的计算机辅助设计。

要实现PCB的元件布置和布线的计算机辅助设计，一种方法是以开关电源的EMI建模仿真为基础。首先建立传导EMI的模型，然后用电路仿真软件预估干扰水平，若干扰水平超过规定限值就修改设计。这样的基本设计思想实际上是把尝试性的设计方法从硬件平台移植到了软件平台上。在目前建模技术仍不够准确的情况下，这种方法是不现实的。

实现PCB板优化设计的另一种方法是寻找优化的目标函数。文献10提出了一种基于专家系统的EMC解决方案。系统通过读入印刷线路板的设计文件，经计算后辨明印刷线路板上的主要干扰区，根据知识库给出可能的解决方案。然而没有完善的知识库和规则的建立，这种方案仅仅停留在简单的论文阶段。如何确定PCB优化布线时的优化目标函数是最关键的。文献11、12提出的利用现有的PCB自动布线软件包和SPICE仿真器实现的一种具有EMC设计能力的PCB计算机辅助设计软件包是以最短路径为EMC优化布线设计的目标函数，但这是不恰当的，因为高频干扰电流并非以最短路径，而是以最小环路面积传播产生的干扰最小。文献13、14提出了一种基于电场分析的开关电源印刷电路板EMC软件辅助设计方法，其基本思想是根据干扰电场的分布图来安排导线的大致位置，依据实时的耦合系数计算结果来及时地调整导线的方向、大小、形状，使工程师在布线设计过程中就将潜在的干扰问题解决掉，而不是等产品试制成功但不能通过EMC标准时再采取补救措施。13在耦合系数计算的基础上利用基因算法实现了最优布线，但耦合系数的概念与导体间分布电容相近，因此它仅涉及了减小近电场干扰，而忽略了近磁场干扰，这种方法仍然是片面的。综合来讲，PCB优化布线必须根据不同拓扑在不同工况下EMI的特点定义其优化的目标函数，而不能一概而定。文献15就介绍了一种前级为PFC电路的开关电源传导EMI的仿真软件，它能够较好的处理差模干扰问题。

结语

本文对开关电源EMC设计进行了简明扼要的分析和归纳。与其它电气产品的EMC设计一样，开关电源的EMC设计必须放到产品的设计开发阶段来做，其关键问题是要澄清开关电源中EMI产生的机理，建立有效的EMI分析设计模型。如前所述，由于涉及的元件多、频带宽以及开关变换器的非线性、强耦合的特征，这个课题非常复杂，仅仅靠“电路”的手段来研究是不够的，还应从“场”的角度分析问题。这方面的研究，无论对国内、国外的研究人员都有大量的工作要做。