现今生活中随处可见电子设备，而电源转换器为其中不可或缺的重要组件。电源转换器能够提供计算机运作的电源、启动侦测设备，并让组装线自动控制装置进行运作。新型的电源转换器还能提供汽车运转和煞车时恢复动力所需的电源。

电源转换器是透过转换过程中的电容与电感组件来切换电压和电流，进而提供电源，之后，再以几近无耗损的方式恢复电源。一般来说，切换沿（switching edge）愈快表示转换愈有效率。

然而，快速切换沿会产生高频率（HF）噪声。这些不必要的噪声会减弱控制讯号，导致整体系统功能不良。仔细进行配置并注意接地情形可提高讯号噪声比（SNR），以消除大部分的噪声问题。设计人员需要辨别噪声的来源，并找出负责将噪声与控制电路耦合的机制。

提供电压回馈和电流侦测信息的迹线特别容易受到注入噪声的影响，如果这些讯号线位在传导高di/dt电流或dv/dt电压的其他迹线旁，与这些迹线耦合的噪声会盖过讯号。

使电源转换不同电压所需的磁性组件具有杂散磁场，因此能够感应感测线的电流。如果这些组件过于接近控制电路感测线，则会混入漏磁量，造成回馈回路出现感应电流和电压。因此，务必确定控制电路与任何可能有磁通量的线路之间有足够的间距，切勿将控制IC置于电源变压器或电感下。

对于高dv/dt迹线来说，两条迹线之间的电容会促成噪声源与讯号之间的耦合，当讯号线跨越高dv/dt迹线时应呈90度，以便将两条迹线之间的有效电容降至最低。在噪声源与讯号线之间加上隔离或接地，有助于减少这类电容耦合。

另一种减少噪声源干扰的方法是使用低阻抗终端器。大多数噪声源的阻抗都相对较高，如果讯号线的噪声频率达到接地低阻抗（通常在切换沿），噪声便会降至最低。

然而，其中最大的问题是接地平面的电流，及其对讯号造成的影响。电流从驱动器流向FET闸极时，di/dt的切换沿会大于100A/μs，而dv/dt的切换沿会大于200V/μs。这些都是驱动器的常见情况，并且也会出现在驱动FET的控制IC上，有时则会出现在驱动驱动器的控制IC上。

接地弹跳是接地平面电压中电流瞬时造成的短暂性局部变化，从源头FET经过电源组件到大容量储存电容，会因为电阻或电感而出现这种现象。

为了开启FET切换，IC的输入电容会产生电流，然后流经驱动晶体管，到达FET闸极。然而，这些电流不会就此停止，它们注入FET闸极的电量必须通往整个电路。因此，来自FET源极的回流电流会经过接地路径，最后流回IC的输入电容。这确实会造成接地弹跳，因为控制IC接地与FET源极之间的电感会干扰驱动电流的高di/dt，而此时流经FET的负载电流会增加此接地弹跳。

开启FET时，FET源极的电压会暂时高于IC的额定接地。

关闭FET时，IC的驱动接脚会缩短至IC的输入电容负极终端，这会透过IC的内部开关使FET闸极放电。当然，FET的闸源极电容会从IC接地汲取电流，产生的结果同样是极高的di/dt和接地瞬时（首先在电流开始流通时弹跳，然后在闸极至源极电容放电时骤降，电流就此停止）。FET高速关闭会增加骤降，导致从FET到大电容都出现负载电流的高负极di/dt。

在IC内部，闸极切换电流也有类似的运作方式和影响。其中因为距离短，所以电感影响小，但是，由于连接线的半径小，因此相关的电阻效应相对来说较为严重。然而，因为控制电路的信息都是在IC中处理，所以一定要从控制电路这方面查看控制电压。若要更详细查看，可使用讯号接地做为所有讯号的参照点。

为了将IC内部的这些电流降至最低，可将两条接地链接至IC：电源接地和讯号或无噪声接地。

电源接地是通过大型高频率陶瓷电容（通常与更大型的电解电容并联）连接至Vcc（或Vdd，视使用的IC术语而定），可提供切换闸极驱动与IC内部驱动所需的电流。

在电路板配置中，将陶瓷电容跨越Vcc和电源接地（在两条地线的系统中通常称为PGND）而尽可能靠近IC进行连接，这会形成相当严密的回路，使耦合现象降至最低，并减少回路电感的效应。FET（或驱动器）的迹线应该位在接回PGND接脚的接地平面之上，这有助于将电感降至最低，使得弹跳或骤降的程度也降至最低。至于单层电路板，可以将驱动置于输入电源（Vcc）和输出电源地线（PGND）之间。

通常大电容连接在最接近IC的区域，因此可提供在开机启动配置中，启动转换器所必备的储存电源。这个电容与上述的陶瓷电容并联，同样应该靠近IC。

用两条接地控制IC可限制IC内部高循环电流所产生的所有噪声，例如输出端出现的驱动电流或IC控制区域内Ct电容中出现的震荡器电流。如果驱动电流流经整个IC控制电路，很可能会造成IC半导体的内部接地平面出现电压变化。使用两条接地后，会将高电流产生的噪声限制在IC的一个区域内，这可将噪声降至最低，并且使噪声不干扰控制逻辑。

无噪声接地（一般称为接地或指定GND）应该只连接IC之下的PGND，请参考此接地的所有控制讯号。Vref应该由大约0.1μF的高频率旁路电容直接连接此接地，也可以按照控制器的数据表所示进行连接，此电容必须直接跨越Vref接脚，以短迹线连接无噪声地线。

Vref是IC的内部电压轨，因此，所有的比较器、运算放大器（op amp）和逻辑闸极都会从此来源取得电源。侦测输入的共模范围通常不可超过Vref至GND范围 （请参考控制器规则的绝对额定上限表），此范围通常小于Vref，但是包含接地。

此接地（GND）现在只出现低（ma）电流，并且是转换器的接地参考。这可以想象成以一座低阻抗的桥连接的岛屿，而这座桥是IC至PGND之下的连外道路。这表示，如果PGND弹跳或骤降，连接此接地的所有讯号将跟着弹跳或骤降，此时，其他所有电压变化将被视为受到此电压的影响。

务必将这座岛屿隔绝在外部噪声源之外，切勿让驱动迹线跨越此接地平面。电源转换中的电流和电压不应过于接近，以免造成此接地平面出现任何噪声。不过，电路也无法在完全隔离的情形下运作。

电路会响应控制IC以外的部分所产生的讯号，这些讯号来自于充满噪声的区域，因此必须在讯号来源和IC之间使用低通滤波器过滤内送讯号。图一显示具备理想接地的电源转换器一侧基本组件。

《图一 包含接地平面的电源转换器》

在图一中，已假设驱动器与此转换器相关联，这两者共享相同的接地平面做为控制IC的电源端，但是两者位在IC和电源组件之间，此一配置可确保驱动器接地参照来自于IC的讯号。另外须注意，PGND接地（红色）与输入电源回传迹线（黄色）的链接点接近切换组件的大电容。理论上，大容量输入电容、电源FET来源和PGND平面的联机呈星型接地点，

务必使大电容尽可能靠近切换组件，以便将电源切换周期中的瞬时电压和电流局限在最小的范围内，这可限制注入控制电路的噪声。另外需要特别注意讯号线的噪声，除非将SNR调高，否则问题会扩大。

由于噪声通常是在高频率时发生，因此可以将RC低通滤波器加至讯号线，如图二所示。另外使电阻跨越产生讯号和噪声的电源接地（噪声接地）以及无噪声接地（讯号接地）两者之间的断路，这可将耦合于噪声迹线与无噪声接地的所有噪声降至最低。

用户可以选择使用1206电阻，以达到优于0402电阻的隔离效果。在电阻旁放置将讯号连接至无噪声接地平面的电容，以做为立即的低通滤波器。

《图二 低通滤波器组件的配置》

滤波器的衰减频率应该比控制讯号的最高预期频率高出一个级数，如果电压控制回路的0dB交越是10kHz，可选择电压回馈讯号端的滤波器组件，使得滤波器3dB衰减频率达到100kHz以上。

如果IC只有一个接地，设计人员仍然可以做出两条接地的系统，差别只在于这两条接地的终端都在控制IC的输入接地接脚。

图三显示的系统含有8接脚的装置，其中第8个接脚是参考电压，第7个接脚是输入电压，第6个接脚是输出电压，而第5个接脚是接地接脚。许多控制IC都采用这个配置。其Vcc电容位在IC的电源接地（PGND）之上，闸极驱动路径和输入电压也是如此。其他所有讯号和组件则位在无噪声地线（GND）之上，而这些组件都适当地连接于此接地。

《图三 显示功率（Vcc）与Vref电容配置的适当接地平面》

图三未显示要将讯号导入无噪声接地区域所需的其他任何滤波。此外，涉及PWM控制IC的另一项问题是超出IC设计限制的极端电压偏移。这些情况都相当不安全，因为会导致内部寄生装置启动并锁定IC，使得控制IC以及尝试控制的电源损耗或毁坏。驱动讯号特别容易受到接地弹跳、接地骤降和驱动线路震荡现象的影响。

将接脚引入超出装置设计限制的电压区域时，会启动内部结构的寄生装置，因而造成IC严重损耗。这些寄生装置不必直接连接至出现瞬时的接脚，此瞬时可能启动其中的寄生装置，导致另一个寄生装置启动。这些寄生装置可能为硅控整流器（SCR）的形式，然后会造成锁定，直到电流降至寄生SCR所持的电流层级以下为止。

物理定律真是颠扑不破，这不是单独一家IC半导体制造商才会遇到的个别问题。用于半导体PWM IC的晶体管和FET是以隔离晶体管隔开。如果引入任何接脚，接地以下的Vbe会导致这些隔离晶体管启动。如果引入Vcc以上的输出或引入Vref以上的讯号线，也会发生这种情形。对于负极电压可能高于接地以下Vbe的接脚，可以使用Schottky二极管。

《图四 IC接脚寄生组件示意图》

这些电压区域包括引入接地以下的任何接脚、在Vcc以上震荡的驱动接脚，以及在规格Vref或绝对最大额定以上所引入的讯号接脚。无噪声地线会参照Vref电压之类的讯号。查看接脚的噪声时，可使用无噪声接地进行对照。

《图五 DNLA 1.0/1.5版订立的装置角色及类别。》 - BigPic:938x420

这些电压区域包括引入接地以下的任何接脚、在Vcc以上震荡的驱动接脚，以及在规格Vref或绝对最大额定以上所引入的讯号接脚。无噪声地线会参照Vref电压之类的讯号。查看接脚的噪声时，可使用无噪声接地进行对照。

噪声是相对性的问题。如果引入IC中的讯号维持在设计限制内，并且去除电路噪声，IC应该能够正常运作。如果讯号出现大量噪声，IC便无法判断正确的动作为何，并且将无法提供所需的控制功能。在配置中进行接地并谨慎处理，是使控制电路不出现噪声并进行正确运作的重要关键。

首先必须在PWM控制电路旁的电路板上，将电容置于VCC与电源接地之间，然后将Vref电容置于Vref与讯号接地之间。电源与回传电源连接IC时，应该尽可能相互接近。在多层电路板中，电源「IN」迹线应该位于电源接地平面之上，而FET或驱动器的输出驱动应该位在多层电路板的同一平面之上，或位在单层电路板的接地迹线旁。

个别控制讯号的接地岛屿需要连接至电源接地的单一点，这座岛屿本身应该具有可过滤Vref的HF滤波器电容，并且应该在单一点连接以外的情况下，与电源接地PGND相隔离。