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2020.01.22 스위칭 노이즈 - EMC

주의점 : 크로스토크, GND 라인으로부터의 유입

인덕터를 사용한 노이즈 대책

지금까지, 인덕터를 사용한 노이즈 대책으로서, 인덕터와 페라이트 비즈, 공통 모드 필터에 대해 설명했습니다. 이번에는, 주로 기판 레이아웃에 관련된 주의점에 대해 설명하겠습니다.

크로스토크

크로스토크는 기판 배선간 부유 용량 (浮遊容量)이나 상호 인덕턴스로 인해 인접된 다른 기판 배선으로 노이즈가 결합되는 것이라고 「크로스토크란」 편에서 설명했습니다. 하기는 LC 필터의 패턴 레이아웃과 부품 배치에 따른 크로스토크와 그 대책의 예입니다.

왼쪽 레이아웃에서는, VCC 라인에 LC 필터가 삽입되어 있지만, 필터 후의 배선이 필터 전의 노이즈를 포함한 배선과 인접되어 있으므로, 크로스토크로 인해 노이즈가 결합하여 필터 효과가 저하되는 예입니다. 오른쪽 레이아웃은 대책의 예로, 노이즈를 포함한 라인에 인접하지 않는 레이아웃을 통해 노이즈의 결합을 최소한으로 억제할 수 있습니다.

GND 라인으로부터의 유입

하기 그림은 Π형 필터에 사용한 인덕터의 전후에 배치된 콘덴서의 GND에 따라 노이즈의 유입이 발생한 예입니다. 왼쪽 그림은 화살표와 같이 GND로부터의 노이즈가 콘덴서를 통해 유입되어, 필터 밖으로 누출되는 경우입니다.

이와 같은 경우에는, 노이즈가 직접 전달되지 않도록 Via를 경유하여 GND plane에 접속함으로써 Via의 기생 인덕턴스를 이용하는 방법이 효과적으로 동작하기도 합니다.

스위칭 전원 회로에 있어서는, 기판 레이아웃이 매우 중요합니다. 이를 위해서는 레이아웃 시 노하우가 필요합니다. 본 Tech Web 사이트의 「DC/DC 컨버터 기판 레이아웃」에서는 기판 레이아웃의 기초에 대해 다루고 있으므로, 참조하여 주십시오.

키 포인트

・기판 배선 레이아웃에 따라서는, 크로스토크로 인해 필터 효과가 저하된다.

・Π형 필터에서 콘덴서의 GND에 따라서는, 노이즈가 GND 라인으로부터 유입된다.

・이러한 문제는 기판 배선 레이아웃을 적절하게 배치함으로써 회피 가능하다.

노이즈 대책의 기초