EMC樣品注意事項(xiàng)及整改

會(huì)計(jì)學(xué)1EMC樣品注意事項(xiàng)及整改電子產(chǎn)品認(rèn)證中,常出現(xiàn)的EMC問題一．輻射不能滿足實(shí)驗(yàn)的要求二．傳導(dǎo)不能滿足實(shí)驗(yàn)的要求三．靜電不能滿足實(shí)驗(yàn)的要求對(duì)不能滿足實(shí)驗(yàn)的測(cè)試項(xiàng)目.有兩種辦法進(jìn)行去考慮Ａ．設(shè)計(jì)前期沒有考慮、或者考慮不周-----事后補(bǔ)救(整改)Ｂ．設(shè)計(jì)前期考慮EMC問題---------從源頭做起.第1頁/共70頁一．輻射不能滿足實(shí)驗(yàn)的要求輻射發(fā)射的原理電子電器設(shè)備在正常工作時(shí)，會(huì)同時(shí)向周圍空間輻射騷擾．導(dǎo)致產(chǎn)品的EMI測(cè)試通不過，在解決產(chǎn)品輻射發(fā)射問題，需要了解發(fā)射的原因．這樣才能更好有效的解決問題．一般產(chǎn)品的對(duì)外輻射干擾分為共模發(fā)射和差模發(fā)射．第2頁/共70頁差模輻射何共模輻射場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式

共模輻射場(chǎng)強(qiáng)：E=1.26×I×L×f/r

其中：I為共模電流強(qiáng)度；L為共模電流路徑長(zhǎng)度；f為共模電流頻率；r為測(cè)試點(diǎn)距離共模路徑的距離。減小共模發(fā)射，減小共模電流路徑的長(zhǎng)度，減小共模電流．

差模輻射場(chǎng)強(qiáng)：E=6.2×I×A×f2/r

其中：I為差模電流強(qiáng)度；A為差模電流環(huán)路面積；f為差模電流頻率；r為測(cè)試點(diǎn)距離差模環(huán)路的距離。

減小差模發(fā)射：減小環(huán)路面積，減小差模電流．第3頁/共70頁減小差模和共模干擾的關(guān)鍵根據(jù)對(duì)產(chǎn)品輻射模型的了解，我們可以初步得出產(chǎn)品ＥＭＩ問題設(shè)計(jì)解決的關(guān)鍵．減小設(shè)計(jì)單板中差模信號(hào)的環(huán)路面積減小設(shè)計(jì)單板中共模信號(hào)的回路路徑加大共模阻抗，減小高頻噪聲電流（濾波．隔離．及匹配等措施）增大干擾源與對(duì)敏感電路之間的距離第4頁/共70頁EMC三要素明確EMC三要素，是工程師定位與整改EMC問題的前提，明確了輻射發(fā)射的源頭與耦和路徑，工程師整改對(duì)策才能有的放失，快速有效的解決問題．第5頁/共70頁EMC三要素干擾源耦合路徑敏感設(shè)備缺少一個(gè)都不能構(gòu)成EMC問題，因此只要解決其中的一個(gè)因素就可以解決EMC問題．第6頁/共70頁電子產(chǎn)品的干擾源開關(guān)電源，繼電器，馬達(dá)，時(shí)鐘等，同時(shí)由時(shí)鐘輸出到數(shù)字芯片，數(shù)字芯片輸出的數(shù)字信號(hào)都可能導(dǎo)致產(chǎn)品的輻射發(fā)射超標(biāo)．第7頁/共70頁耦合路徑分析線路板上的干擾源主要是通過傳導(dǎo)和輻射的方式，直接或間接導(dǎo)致系統(tǒng)輻射超標(biāo)！比如：時(shí)鐘信號(hào)通過空間輻射耦合到電纜，再通過電纜空間輻射耦合到天線接收，最終導(dǎo)致產(chǎn)品輻射發(fā)射超標(biāo)！第8頁/共70頁對(duì)輻射的定位●整改的前提是定位●定位有兩種手段：一種是直覺判斷，需要完全依靠工程師積累的EMC經(jīng)驗(yàn)來判斷，另一種是比較測(cè)試，依靠測(cè)試儀器和EMC經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合來對(duì)問題進(jìn)行詳細(xì)的定位判斷。第9頁/共70頁對(duì)電子產(chǎn)品輻射不合格的定位分析

第10頁/共70頁附一張輻射的圖：

第11頁/共70頁對(duì)輻射的圖進(jìn)行分析：1.如果在30-300Mhz之間呈現(xiàn)包狀掃描圖。判斷是電源問題引起的。2.如果在掃描圖中，發(fā)現(xiàn)是尖點(diǎn)時(shí)，需要計(jì)算，肯定是電路中的晶振電路的倍頻引起的。第12頁/共70頁利用頻譜分析利用頻譜在樣機(jī)上面找遠(yuǎn)場(chǎng)中找到的頻點(diǎn)。第13頁/共70頁解決電路板上處理是一種方法，下面的幾種方法同樣也可以用．具體如下：１．連接線處加磁環(huán)２．電纜采用屏蔽線３．對(duì)PCB板的接口進(jìn)行濾波處理第14頁/共70頁舉例－－－導(dǎo)線加磁環(huán)

第15頁/共70頁舉例－－采用屏蔽電纜

第16頁/共70頁舉例－－對(duì)PCB板的接口進(jìn)行濾波處理

第17頁/共70頁對(duì)開關(guān)電源的整改寬帶噪聲抑制方法譜線問題描述：30～300MHz頻段內(nèi)出現(xiàn)寬帶噪聲超標(biāo)，如下圖：?jiǎn)栴}定位：一般由電源(或者是低頻工作的產(chǎn)品)地噪聲輻射引起。問題整改：通過在電源線上增加去耦磁環(huán)（可開合）進(jìn)行驗(yàn)證，如果有改善則說明和電源線有關(guān)系，采用以下整改方法：30MHz第18頁/共70頁A濾波器是否良好接地如果設(shè)備有一體化濾波器，檢查濾波器的接地是否良好，接地線是否盡可能短．建議：金屬外殼的濾波器的接地最好直接通過其外殼和地之間的大面積搭接。第19頁/共70頁第20頁/共70頁第21頁/共70頁第22頁/共70頁整改中用到的元器件

濾波的元器件

第23頁/共70頁濾波電路中需要考慮的元器件磁珠。

第24頁/共70頁濾波電路中的電容的選?。?5頁/共70頁濾波電路中的電感的選?。?/p>

第26頁/共70頁對(duì)連接線上加磁環(huán),進(jìn)行濾波處理.

第27頁/共70頁案例：便攜式DVD的整改

輻射整改案例

第28頁/共70頁輻射整改案

線上加磁環(huán)和導(dǎo)電棉

第29頁/共70頁輻射整改案例

通過噴導(dǎo)電漆對(duì)樣機(jī)屏蔽處理.第30頁/共70頁整改后輻射掃描圖:

第31頁/共70頁整改案例２（銀行卡讀卡器）

第32頁/共70頁傳導(dǎo)整改：

第33頁/共70頁適當(dāng)調(diào)整濾波器件參數(shù)（整改傳導(dǎo)問題）

第34頁/共70頁靜電整改

1.采用抗干擾能力強(qiáng)的IC2.對(duì)IC的供電加TVS.壓敏電阻第35頁/共70頁產(chǎn)品在設(shè)計(jì)當(dāng)中需要考慮EMC問題第36頁/共70頁產(chǎn)品原理設(shè)計(jì)階段需要考慮１．濾波和防護(hù)器件的考慮（電源輸入的接口濾波器根據(jù)產(chǎn)品功率。電源口防雷的設(shè)計(jì)、檢查芯片、時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)、風(fēng)扇、電機(jī)的濾波電路）２．電源濾波設(shè)計(jì)３．接口防護(hù)濾波的處理４．關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)第37頁/共70頁P(yáng)CB的設(shè)計(jì)需要考慮的階段１．層結(jié)構(gòu)的安排２．電源、地的分割３．重要器件的布局４．濾波電容的布局５．防護(hù)器件的擺放位置第38頁/共70頁P(yáng)CB板上局部方案的設(shè)計(jì)1.接口電路的走線控制2.晶振時(shí)鐘走線的處理3.其他高速走線的處理4.其他關(guān)鍵走線的控制（復(fù)位信號(hào)、串口走線）第39頁/共70頁通過具體的案例進(jìn)行分析在對(duì)PCB設(shè)計(jì)中，對(duì)主芯片和電源管腳增加0.001uf小電容。第40頁/共70頁結(jié)合出現(xiàn)的問題圖，電路設(shè)計(jì)中如何考慮EMC問題從原理圖分析---主芯片電源濾波沒有高頻濾波電容，只有0.1uf電容第41頁/共70頁原理圖設(shè)計(jì)分析---電源接口沒有濾波處理

第42頁/共70頁原理圖設(shè)計(jì)分析----信號(hào)接口沒有濾波設(shè)計(jì)

第43頁/共70頁其他時(shí)鐘問題：

1.主芯片的時(shí)鐘沒有濾波處理

2.高速信號(hào)線沒有濾波處理第44頁/共70頁第45頁/共70頁第46頁/共70頁第47頁/共70頁第48頁/共70頁第49頁/共70頁第50頁/共70頁第51頁/共70頁第52頁/共70頁第53頁/共70頁第54頁/共70頁第55頁/共70頁對(duì)電源接口和信號(hào)接口濾波的處理。第56頁/共70頁防護(hù)與濾波

如果接口處既有濾波又有防護(hù)電路，應(yīng)總從先防護(hù)后濾波的原則。防護(hù)電路用來進(jìn)行外來過壓和過流抑制，如果將防護(hù)電路放置在濾波電路之后，濾波電路會(huì)被過壓和過流損壞。第57頁/共70頁時(shí)鐘電路增加RC濾波器。

第58頁/共70頁零歐姆電阻的應(yīng)用在電路設(shè)計(jì)中對(duì)一些干擾性很強(qiáng)的線，在設(shè)計(jì)時(shí)考慮加設(shè)計(jì)0ohm電阻，以便在設(shè)計(jì)成的PCB做EMI元件調(diào)節(jié)參數(shù)。第59頁/共70頁對(duì)接地，屏蔽在電路設(shè)計(jì)中的考慮單片機(jī)接地單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的電源采用一點(diǎn)接地，數(shù)字部分采用多點(diǎn)接地，而I/O緩沖部分采用混合接地的形式，原因在于：電路中寄生電感的存在和很大的地線電流的存在會(huì)造成器件的引腳與真正地電位之間的電位差，這會(huì)導(dǎo)致共模輻射問題。而采用了上述接地形式可有效的消除此問題。第60頁/共70頁第6