收藏 | 结合个人经验,我总结了这7点EMC相关知识
时间:2023-10-25 17:37:02
大家好,我是蜗牛。回顾今年的几个项目EMC花了很多时间。结合自己的经验,与大家分享相关的经验。欢迎纠正和补充。
时间就是金钱
整套EMC建立一个测试环境可能需要数百万,特别是对于像暗室这样的辐射测试环境,普通企业没有这种条件。因此,他们通常去认证机构或大型企业EMC测试。
测试按小时计算,各地收费标准不同。像我们这样的人通常是1000元/小时,如果是老客户,可以讨价还价。
计时按开始和结束计算,包括中间整改时间。因此,当测试失败时,我们必须及时制定整改对策。建议每次测试最多2-3小时,否则随着时间的推移,思维会越来越头晕和混乱。
如果问题没有解决,你必须立即记录实验过程,采取哪些整改措施,下一个整改计划是什么。因为一些细节可能真的会被遗忘很长一段时间。
2.必须使用工具准备齐全
认证机构不是什么都有,不能直接带样机去测试。很多事情都需要自己准备。建议你带上这些东西:
镊子、胶带、铜箔、电阻、电容、各种X电容、Y电容和共模线圈,以及相关的测试工具。
不管怎样,尽量带上你能想到的,否则你可能会因为忘记拿一个小工具而付出代价。
3.连接线尽尽可能短,并沿板边走。
一般来说,低频干扰通过传导传播,高频干扰通过空间无线发射传播。
排线相当于天线。机箱内其他电路的辐射电磁能感应到排线上,产生电压和电流,导致排线辐射。
干扰信号的频率越高,连接线越长,发射干扰效率越高,对外干扰越大。当干扰信号对应波长的1/4或1/4奇数倍时,干扰发射效率最高。(λ=v/f)
像wifi天线,4G天线通常在板的边缘,因为天线会像外部一样发出信号,这就是事实。因此,连接线一般在板的边缘,尽量短,尽量用带固定。
如果排线干扰,选择屏蔽线,效果可能会更好。或者在置磁环,但缺点是生产不方便。
4.时钟信号的干扰及解决方案
时钟信号是一个周期,一般频率较高,为方波,沿时间上升陡峭,能量较强,会产生较大的辐射。通常,其倍频点辐射会更严重。
在今年的项目中,时钟频率超标,但解决周期相对较长。
①怀疑过线敷铜包地的问题,改一次板;
②怀疑买到假芯片,本身质量问题,换过两次芯片厂家;
③试着用铜箔屏蔽,效果不理想。
最后,我们尝试使用时钟信号磁珠 电容或电阻 电容匹配方法。目的是改变信号质量,减缓波形。匹配后,信号将大大改善,辐射将大大降低。但有一个问题。它有多慢?首先,设备必须正常工作,然后需要多次测试和验证。
之前有朋友推荐过展频晶振。其原理是调制尖峰时钟,将尖峰能量从窄带时钟转变为边带频谱,分散到展频区域的多个频率段,从而降低尖峰能量,抑制EMI的效果。
听起来不错。由于项目的时间节点和晶体振动的价格,如果有用的朋友可以告诉我,当时没有使用这个方案。
5.产生和解决差模干扰的方法
存在差模干扰L-N电流从L进入,流过整流二极管正极,然后流过负载,然后返回N。在这条路上,有高速开关的大功率设备和反向恢复时间很短的二极管。这些设备产生的高频干扰将通过整个电路,从而被接收器检测到,导致过度传输。
整改差模干扰的方法如下:
1.在火线L和零线N之间设置磁环
2. 增加X电容值
3. 利用共模电感增加,抑制差模噪声
6.共模干扰的产生和产生解决办法
电源输入线与地面之间存在共模干扰寄生电容器,干扰噪声通过电容器流向地面LISN-电源线-寄生电容-地之间形成共模干扰电流,被接收机检测到,导致传导超标。
整改共模干扰有以下方法:
1.在地线上设置磁环。
2.加大共模电感的感量。
3.主板应尽可能接地,以减少对地的阻抗,从而减少电缆和地电容。
7.BUCK电源引起的传导干扰的解决办法
常用于电路BUCK芯片,输入 12V转化为 5V或 3.3V给其它芯片供电。BUCK芯片是一种开关电源,其开关频率会影响传导辐射而不通过,这是一个常见的问题。
除了严格参考芯片手册进行布板外,还绘画中PCB多注意覆铜和包地,特别注意保持地回路的良好性。另外,提供三个解决方案:
第一,在输入火线L上串10个R除了改善传导外,左右功率电阻还能抑制浪涌电流。
第二,参考我之前的文章《为了防止》BUCK我增加了电源对传导测试的影响π型滤波,但电感又开始咆哮。。。(点击标题查看)
第三,参考我之前的文章《干货》|分享一个EMC实际案例及整改过程(点击标题查看)
最后,平时多了解EMC熟悉相关知识和标准,在设计电路和画板时需要EMC考虑进去。EMC问题考虑得越早,解决得越早,成本越越好。
查找标准文档的链接推荐:http://www.upbz.net/index.html
以上是我的总结,希望对你有帮助。
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