4 使用 ISOW6441 实现更低辐射发射

ISOW6441 是专门为满足 CISPR32 B 类标准而设计的，使用具有成本效益的两层板，布局简单，外部元件最少，裕度超过 10dB。TI 在 ISOW6441 的设计和布局中使用获得专利的对称设计架构，以实现低辐射，这有助于实现市场上出色的性价比。

ISOW6441 器件使用高频开关来补偿低变压器线圈电感，还可为电源转换器提供占空比，从而在保持稳压的同时提供所需的输出直流负载。每当转换器开启时，输入电源 V_DD 会出现大电流消耗。该电流具有低频成分（大致与闭环调节带宽成正比），并且在直流/直流转换器的开关频率 (60MHz) 和谐波下具有高频成分。

为了实现 ISOW6441 的最佳辐射性能，需要在设计的 PCB 上采取以下措施，以有效地衰减电源噪声，如图 4-1 所示。

1. 电源去耦电容器 - 对于 ISOW6441 必须具备

   去耦电容器在滤除差分噪声以及将电压波动控制在最小值方面发挥着重要作用。还为 ISOW6441 中直流/直流转换器的各种功能块提供所需的瞬时峰值电流。ISOW6441 需要一组不同电容器（C1 = 0.1µF、C2 = 1µF、C3 = 10µF）的输入和输出电容器，以滤除大量高频内容，并防止传播到输入电源布线和输出负载。将这些电容器尽可能靠近引脚放置对于限制环路 1 及环路 2 的面积至关重要。0.1µF 电容器 (C1) 必须放置在距离直流/直流转换器电源引脚（VDD/GND1 和 VISO/GND2）2mm 的范围内。对于 10MHz 至 100MHz 的频率范围，最好使用具有超低等效串联电阻 (ESR) 的电容器。ISOW6441 还要求在 0.01µF 电容器之后放置至少 10µF 的大容量电容器。在 10µF 大容量电容器之前使用一个可选的 1µF 电容器，可实现更好的噪声滤除效果。

   重要提示：所有这些电容器应与 ISOW6441 器件置于 PCB 的同一层。图 4-2 所示为在 ISOW6441DWEEVM 上放置建议的去耦电容器的 PCB 布局示例。

   图 4-2 ISOW6441DWEVM 上 ISOW6441 去耦电容器放置示例
2. 采用铁氧体磁珠时的进一步改良

   尽管电源去耦电容器负责减少靠近器件的环路 1 和环路 2 电流、但可以将额外的铁氧体磁珠 (FB) 与电容器 (C_F) 一起使用，以通过减少环路 3 和环路 4 电流来抑制 VDD-GND1 和 VISO-GND2 电源布线上的高频噪声，从而在更大的 PCB 面积上进一步分散。如图 4-1 所示，VDD-GND1 的 FB L1-L2 和 VISO-GND2 的 L3-L4 提供高衰减来选择频率，从而阻止开关噪声扩散到 PCB 中的较大布线中。选择这些 FB 可在开关频率及谐波频率（例如 BLM18HE152SH1D）下提供超高阻抗 (1kΩ)。

   为了通过使用 FB 获得有效的结果，需要保持最小的禁止区域 (KOZ)。确保 FB 前后的所有电源平面和接地平面在所有的 PCB 层中保持分离。且分隔空间大于 FB 的长度。这确保不存在因各平面之间电容耦合而形成的替代电流回路，这些回路会绕过 FB。

   若需了解所讨论的为实现 ISOW6441 最佳辐射性能而制定的所有 PCB 设计措施，请参阅 ISOW6441DWEM。