電磁干擾故障診斷.

1、中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 電磁干擾故障診斷1. 研發(fā)過程中：研發(fā)過程中：及早發(fā)現(xiàn)問題，為正式產(chǎn)品及早發(fā)現(xiàn)問題，為正式產(chǎn)品設(shè)計提供依據(jù)設(shè)計提供依據(jù)2. 樣機調(diào)試中：樣機調(diào)試中：確定干擾問題，排除故障，確定干擾問題，排除故障，使產(chǎn)品盡快通過試驗使產(chǎn)品盡快通過試驗3. 現(xiàn)場中：現(xiàn)場中：確定干擾問題原因，解決干擾問確定干擾問題原因，解決干擾問題題中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 準備工作 儀器設(shè)備準備儀器設(shè)備準備 對策器件、工具準備對策器件、工具準備 數(shù)據(jù)準備數(shù)據(jù)準備中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 儀器設(shè)備準備 頻譜分析儀頻譜分析儀 偶極天線（或普通桿天線）偶極天線（或普通桿天線） 近

2、場探頭近場探頭 電流卡鉗電流卡鉗 低噪聲寬帶放大器（低噪聲寬帶放大器（10kHz 1GHz）中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 工具箱準備1. 不同內(nèi)徑的分體式鐵氧體磁環(huán)不同內(nèi)徑的分體式鐵氧體磁環(huán)2. 47pf、100pf、470pf、1000pf、10000pf的片狀濾波器的片狀濾波器3. 47pf 10000pf 獨石電容獨石電容4. 交流電容交流電容3300pf、0.47 f、1 f 中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 工具箱內(nèi)容5. 導(dǎo)電布、銅箔屏蔽膠帶、絕緣膠帶各導(dǎo)電布、銅箔屏蔽膠帶、絕緣膠帶各一卷一卷6. 饋通濾波器饋通濾波器100pf、470pf、1000pf、10000pf 7

3、. 電源線濾波器電源線濾波器3A、10A各各1只只8. 差模扼流圈差模扼流圈2只、共模扼流圈只、共模扼流圈1只只9. 焊接工具一套焊接工具一套中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 自制一些小工具 電流卡鉗電流卡鉗近場探頭近場探頭LISN和差共模分離器和差共模分離器前置放大器前置放大器脈沖干擾發(fā)生器脈沖干擾發(fā)生器中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 電流卡鉗的原理VIZT = V / IZT 的單位：的單位： 或或 dB 中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 電流卡鉗實物中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 應(yīng)急制作電流卡鉗同軸電纜芯線與屏蔽同軸電纜芯線與屏蔽層連接層連接從工具箱中挑選一從工具箱中挑選一

4、個內(nèi)徑合適的磁環(huán)個內(nèi)徑合適的磁環(huán)被測電纜被測電纜中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 近場探頭的原理VV ( d / dt ) = A ( dB / dt )B中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 近場探頭實物中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 自制近場探頭電磁場探頭電磁場探頭磁場探頭磁場探頭中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 自制近場探頭（電磁場）中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 自制近場電場探頭根據(jù)使用條件，套適當?shù)慕^緣層根據(jù)使用條件，套適當?shù)慕^緣層中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 近場探頭的實際應(yīng)用頻譜分析儀頻譜分析儀放大器放大器共模扼流圈共模扼流圈（鐵氧體磁環(huán)）（鐵氧體磁環(huán)）中國電子科

5、技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 簡易電快脈沖發(fā)生器中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 自制LISNL1L2香蕉插座，或其它合適的插座香蕉插座，或其它合適的插座BNC座座 所有電容引線最短所有電容引線最短 電阻引線最短電阻引線最短 電容符合安規(guī)電容符合安規(guī)中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC LISN電感的制作中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 原始數(shù)據(jù)準備 完整的發(fā)射測試曲線完整的發(fā)射測試曲線 超標點（包括臨界點）的準確頻率超標點（包括臨界點）的準確頻率 （精確到（精確到100kHz內(nèi)）內(nèi)） 超標點的超標超標點的超標dB數(shù)數(shù) 被測設(shè)備內(nèi)電路的周期信號（本振信號、時鐘信被測設(shè)備內(nèi)電路的周期信號（本振信號

6、、時鐘信號、開關(guān)電源、號、開關(guān)電源、DC-DC轉(zhuǎn)換器等）的頻率轉(zhuǎn)換器等）的頻率試驗室提供試驗室提供中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 診斷前取得基準數(shù)據(jù)在開始工作前，先取得關(guān)注頻率（超標頻率）在開始工作前，先取得關(guān)注頻率（超標頻率）上的干擾發(fā)射的基準：上的干擾發(fā)射的基準： 輻射發(fā)射（無論什么天線）輻射發(fā)射（無論什么天線） 傳導(dǎo)發(fā)射（無論什么傳感器）傳導(dǎo)發(fā)射（無論什么傳感器）一旦定下來傳感器，就不能再變（包括天線尺寸）一旦定下來傳感器，就不能再變（包括天線尺寸）中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 試驗記錄表頻率頻率 超標超標dB數(shù)數(shù) 基準數(shù)基準數(shù) 改進后數(shù)改進后數(shù)156MHz 17dB 65dB

7、 45dB 中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 深刻理解 “dB”60dB? dB加濾波器加濾波器加濾波器加濾波器中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC dB的變化舉例5個潛在的泄漏源個潛在的泄漏源dB50%30%15%4%1%68121425中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 解決發(fā)射超標的過程一解決最大的泄漏源：改善量解決最大的泄漏源：改善量 = 20lg10.5= 6 dB解決第二大的泄漏源：改善量解決第二大的泄漏源：改善量 = 20lg0.50.2= 8 dB解決第三大的泄漏源：改善量解決第三大的泄漏源：改善量 = 20lg0.20.05= 12 dB解決第四大的泄漏源：改善量解決第四大的

8、泄漏源：改善量 = 20lg0.050.01= 14 dB解決最后的泄漏源：解決最后的泄漏源： 改善量改善量 = 20lg0.010.0006= 25 dB中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 解決發(fā)射超標的過程二解決第三大的泄漏源：改善量解決第三大的泄漏源：改善量 = 20lg10.85= 1.4 dB解決第一大的泄漏源：改善量解決第一大的泄漏源：改善量 = 20lg10.5= 6 dB解決第二大的泄漏源：改善量解決第二大的泄漏源：改善量 = 20lg0.50.2= 8 dB解決第四大的泄漏源：改善量解決第四大的泄漏源：改善量 = 20lg0.20.16= 2 dB解決最后的泄漏源：解決最后的

9、泄漏源： 改善量改善量 = 20lg0.160.15= 0.6 dB認為此泄漏源無關(guān)緊要，今后不再考慮。認為此泄漏源無關(guān)緊要，今后不再考慮。中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 過程二的幅度變化dB6820.6如果再返回來考慮第三如果再返回來考慮第三大的輻射源問題：大的輻射源問題：去掉這個輻射源后，改去掉這個輻射源后，改善量：善量：0.15 20lg0.001= 44 dB44沒有經(jīng)驗的人會認為將其沒有經(jīng)驗的人會認為將其它措施去掉，只保留抑制它措施去掉，只保留抑制第三大泄漏源的措施就可第三大泄漏源的措施就可以了。以了。中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 診斷電磁干擾問題的步驟加上一項措施加上一項

10、措施不合格不合格去掉最貴或最不好實現(xiàn)的措施去掉最貴或最不好實現(xiàn)的措施合格合格仍合格仍合格恢復(fù)這個措施恢復(fù)這個措施不合格不合格中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 傳導(dǎo)發(fā)射超標的診斷用電流卡鉗分別卡在每根電源線上，讀出超標點的數(shù)值用電流卡鉗分別卡在每根電源線上，讀出超標點的數(shù)值判斷干擾是差模還是共模判斷干擾是差模還是共模填寫超標點紀錄表填寫超標點紀錄表直觀檢查不合理設(shè)計直觀檢查不合理設(shè)計采取措施，直到合格為止采取措施，直到合格為止采取措施，直到合格為止采取措施，直到合格為止中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 共模、差模電流判斷若：若：V = 0差模電流差模電流若：若：V 0共模電流成份共模電流成份

11、 V 1 V2 差模、共模混合差模、共?；旌蟅 1 = V2 僅有共?；虿钅H有共?；虿钅1V2中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 在LISN上判斷共模、差模中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 差模發(fā)射問題一般發(fā)生在一般發(fā)生在1MHz以下，開關(guān)電源的開關(guān)頻率上以下，開關(guān)電源的開關(guān)頻率上原因是濾波器的差模衰減不夠，特別是體積較小的濾波器原因是濾波器的差模衰減不夠，特別是體積較小的濾波器解決方法：增加一個差模電容、兩個差模電感解決方法：增加一個差模電容、兩個差模電感原濾波器原濾波器電源電源中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 共模發(fā)射問題超標發(fā)射為共模電流超標發(fā)射為共模電流檢查濾波器檢查濾波器安裝

12、方式安裝方式更換共模電感更換共模電感更大的濾波器更大的濾波器1MHz以上1MHz以下重裝濾重裝濾波器波器有問題沒問題更換高頻性能更換高頻性能較好的濾波器較好的濾波器沒改善有所改善試驗共模損耗更大的試驗共模損耗更大的濾波器直到合格濾波器直到合格不合格合格中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 輻射發(fā)射超標問題測量超標（臨界）點，作參考值測量超標（臨界）點，作參考值有電纜無電纜合格不合格只有電源電纜無共模電流不合格拔掉所有電纜拔掉所有電纜合格測量電測量電源線共源線共模電流模電流檢查機檢查機箱屏蔽箱屏蔽完成完成有共模電流合格不合格電纜有問題電纜有問題解決電纜解決電纜共模電流共模電流設(shè)備聯(lián)上設(shè)備聯(lián)上所有電

13、纜所有電纜處理濾波處理濾波器，消除器，消除共模電流共模電流中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 解決電纜上的共模電流聯(lián)上某根電纜聯(lián)上某根電纜輻射增強輻射無增強100MHz以上套上鐵氧體磁環(huán)套上鐵氧體磁環(huán)100MHz以上繞繞1 3匝匝饋通型饋通型無明顯改善不可濾波可濾波確定截確定截止頻率止頻率有改善仍不合格增加一增加一個磁環(huán)個磁環(huán)100MHz以下100MHz以下PCB安裝型安裝型使用或改善屏蔽電纜使用或改善屏蔽電纜濾波濾波或屏或屏蔽電蔽電纜纜不合格中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 解決電源線共模電流靈活應(yīng)用鐵氧體磁環(huán)靈活應(yīng)用鐵氧體磁環(huán)不合格檢查濾波器安裝檢查濾波器安裝100MHz以上特制寬帶特制

14、寬帶濾波器濾波器無問題有問題重新安裝重新安裝濾波器濾波器不合格高頻性能高頻性能較好的較好的多級或電多級或電感較大的感較大的30100MHz30MHz以下不合格更換濾波器更換濾波器30MHz以上30MHz以下中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 診斷機箱問題縫隙縫隙孔洞孔洞饋通饋通導(dǎo)線導(dǎo)線檢查檢查襯墊襯墊襯墊安裝襯墊安裝設(shè)法密封縫隙設(shè)法密封縫隙襯墊質(zhì)量襯墊質(zhì)量內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)有襯墊有襯墊無襯墊無襯墊仍有泄漏仍有泄漏無泄漏無泄漏完成完成輻射源是否輻射源是否在孔洞附近在孔洞附近重新設(shè)計結(jié)構(gòu)，使兩者遠離重新設(shè)計結(jié)構(gòu)，使兩者遠離縮小孔洞尺寸或用截止波導(dǎo)縮小孔洞尺寸或用截止波導(dǎo)磁場磁場電場電場導(dǎo)線可濾波導(dǎo)線可濾波導(dǎo)線濾波導(dǎo)線濾波導(dǎo)線不可濾波導(dǎo)線不可濾波重新設(shè)計結(jié)構(gòu)，避免導(dǎo)線饋通重新設(shè)計結(jié)構(gòu)，避免導(dǎo)線饋通中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 受輻射干擾的問題診斷合格合格或改善合格不合格拔掉所拔掉所有電纜有電纜檢查電源檢查電源線濾波器線濾波器（改進）（改進）檢查機箱屏蔽檢查機箱屏蔽完成完成合格逐根插上電纜逐根插上電纜放開電纜放開電纜電纜可拔掉電纜不可拔掉合格電纜濾波電纜濾波或屏蔽或屏蔽不合格套磁環(huán)套磁環(huán)全合格合格，還有電纜沒插縮短電纜、縮短電纜、套磁環(huán)套磁環(huán)不合格不合格無改善不合格中國電子科技學(xué)術(shù)網(wǎng) www.EMC 直接放電