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电磁兼容整改案例集合

时间:2023-09-06 19:44:12 点击:60次

珠海某电子科技有限公司是一家专门从事智能家居和楼宇对讲生产、研发、销售为一体的科技型企业,经客户转介绍认识,因其有一个新研发的高端出口可视对讲系统在深圳宝安某检测公司进行空间(RE)辐射测试EN55022标准时,辐射超过限值,无法通过测试。后经运用我司提供的EMI滤波器进行整改后,通过测试。
测试数据-整改前:

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测试数据-整改后:

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解决方案:
1、时钟晶振串联RU滤波器进行窄带噪声衰减处理,减弱其发射强度

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2、使用EMI电源专用滤波器对电源供电线路进行宽频噪声进行抑制。

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(2)网络电视盒EMI整改案例

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      络电视节目。网络电视盒又称电视盒子,是智能家居中必备的智能多媒体终端。

一、现象描述

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     连接适配器充电,接HDMI显示屏,通过宽带拼接网络传输千兆数据,测试EMI辐射发射测试,ClassB标准下不达标。以下为测试波形图:

二、整改方案

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      在更换能通过ClassB标准的适配器后,更换一条更好的HDMI线,并在主板上3.3V电源晶振增加阿赛姆展频IC后,通过ClassB标准测试。

1.将主板3.3V电源晶振拆下焊接在阿赛姆展频IC模块上(蓝色圆圈),将模块三个引脚分别接3.3V电压,原来晶振引脚两边。

三、整改后实验现象

整改后已无超标频率,以下是测试波形图:

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(3)直流DCDC开关电源EMC辐射整改案例

      开关模式电源,又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,是电源供应器的一种。其功能是将一个位准的电压,透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。开关电源的输入多半是交流电源或是直流电源,而输出多半是需要直流电源的设备,例如个人电脑,而开关电源就进行两者之间电压及电流的转换。

EMC问题描述

开关电源EN55022 辐射测试不过

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开关电源EMC整改方案

1.开关管D、S脚加20pF-1000pF高压陶瓷电容,对30MHz-120MHz辐射干扰有一定的拟制做用。

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2.变压器外加铜铂(接电源热地),对30MHz-120MHz辐射干扰能有效屏蔽(5dB-15dB)。

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3.增大DC输出端共模电感电感量,能有效拟制30MHz-50MHz辐射干扰。

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4.输入端(靠近变压器)加CBB电容。能有效拟制30MHz-100MHz辐射干扰。

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(4)直流有刷马达EMC辐射超标解决方案

        电动机,又称马达、摩打、摩托或电动马达,是一种将电能转化成机械能,并可再使用机械能产生动能,用来驱动其他装置的电气设备。大部分的电动电动机通过磁场和绕组电流,为电动机提供能量。电动机与发电机原理基本一样,其分别在于能量转化的方向不同:发电机是藉由负载将机械能、动能转为电能;若没有负载,发电机不会有电流流出。

测试标准:GB/T9254 CLASSB

整改前的测试数据

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EMC问题点:电刷间隙拉弧产生辐射

解决方案:增加共模滤波器

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整改后的测试数据:

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——案例来源于深圳市阿赛姆科技有限公司(https://emc.asim-emc.com/)

  • EMC寄语

  •  随着时代的发展,越来越多的电子、电气设备或系统产品都需要进行检验检测,其中EMC测试是必备的检验检测指标之一。但EMC测试项目费用较贵,EMC实验室造价昂贵,绝大部分测量设备又需要采用进口设备,导致很少检验检测机构有能力建造EMC实验室。产品的EMC性能是设计阶段赋予的,一般电子产品设计时如果不考虑EMC因素,就会很容易导致EMC测试失败,以致不能通过相关EMC法规的测试或认证。例如,产品设计研发工程师们根据需求,设计出效果良好的滤波电路,置入产品I/O(输入/输出)接口的前级,可使因传导而进入系统的干扰噪声消除在电路系统的入口处;设计出隔离电路(如变压器隔离和光电隔离等)解决通过电源线、信号线和地线进入电路的传导干扰,同时阻止因公共阻抗、长线传输而引起的干扰;设计出能量吸收回路,从而减少电路、器件吸收的噪声能量;通过选择元器件和合理安排的电路系统,使干扰的影响减少。

  • EMC技能:整改小技巧

  • 1150kHz-1MHz,以差模为主,1MHz-5MHz,差模和共模共同起作用,5MHz 以后基本上是共模。差模干扰的分容性藕合和感性藕合。一般1MHz以上的干扰是共模,低频段是差摸干扰。用一个电阻串个电容后再并到Y电容的引脚上,用示波器测电阻两引脚的电压可以估测共模干扰。

  • 2、保险过后加差模电感或电阻。

  • 3、小功率电源可采用PI型滤波器处理(建议靠近变压器的电解电容可选用较大些)

  • 4、前端的π型EMI零件中差模电感只负责低频EMI,体积别选太大(DR8太大,能用电阻型式或DR6更好)否则幅射不好过,必要时可串磁珠,因为高频会直接飞到前端不会跟着线走。5、传导冷机时在0.15MHz-1MHz超标,热机时就有7dB余量。主要原因是初级BULk电容DF值过大造成的,冷机时ESR比较大,热机时ESR比较小,开关电流在ESR上形成开关电压,它会压在一个电流LN线间流动,这就是差模干扰。解决办法是用ESR低的电解电容或者在两个电解电容之间加一个差模电感。

  • 6、测试150kHz总超标的解决方案:加大X电容看一下能不能下来,如果下来了说明是差模干扰。如果没有太大作用那么是共模干扰,或者把电源线在一个大磁环上绕几圈, 下来了说明是共模干扰。如果干扰曲线后面很好,就减小Y电容,看一下布板是否有问题,或者就在前面加磁环。

  • 7、可以加大PFC输入部分的单绕组电感的电感量。

  • 8PWM线路中的元件将主频调到60kHz左右。

  • 9、用一块铜皮紧贴在变压器磁芯上。

  • 10、共模电感的两边感量不对称,有一边匝数少一匝也可引起传导150kHz-3MHz超标。11、一般传导的产生有两个主要的点:200kHz20MHz左右,这几个点也体现了电路的性能;200kHz左右主要是漏感产生的尖刺;20MHz左右主要是电路开关的噪声。处理不好变压器会增加大量的辐射,加屏蔽都没用,辐射过不了。

  • 12、将输入BUCk电容改为低内阻的电容。

  • 13、对于无Y-CAP电源,绕制变压器时先绕初级,再绕辅助绕组并将辅助绕组密绕靠一边,后绕次级。

  • 14、将共模电感上并联一个几k到几十k电阻。

  • 15、将共模电感用铜箔屏蔽后接到大电容的地。

  • 16、在PCB设计时应将共模电感和变压器隔开一点以免互相干扰。

  • 17、保险套磁珠。

  • 18、三线输入的将两根进线接地的Y电容容量从2.2nF减小到471

  • 19、对于有两级滤波的可将后级0.22uFX电容去掉(有时前后X电容会引起震荡

  • 20、对于π型滤波电路有一个BUCk电容躺倒放在PCB上且靠近变压器此电容对传导150kHz-2MHzL通道有干扰,改良方法是将此电容用铜泊包起来屏蔽接到地,或者用一块小的PCB将此电容与变压器和PCB隔开。或者将此电容立起来, 也可以用一个小电容代替。

  • 21、对于π型滤波电路有一个BUCk电容躺倒放在PCB上且靠近变压器此电容对传导150kHz-2MHzL通道有干扰,改良方法是将此电容用一个1uF/400V或者说0.1uF/400V电容代替, 将另外一个电容加大。

  • 22、将共模电感前加一个小的几百uH差模电感。

  • 23、将开关管和散热器用一段铜箔包绕起来,并且铜箔两端短接在一起,再用一根铜线连接到地。

  • 24、将共模电感用一块铜皮包起来再连接到地。

  • 25、将开关管用金属套起来连接到地。

  • 26、加大X2电容只能解决150kHz左右的频段,不能解决20MHz以上的频段,只有在电源输入加以一级镍锌铁氧体黑色磁环,电感量约50uH-1mH

  • 27、在输入端加大X电容。

  • 28、加大输入端共模电感。

  • 29、将辅助绕组供电二极管反接到地。

  • 30、将辅助绕组供电滤波电容改用瘦长型电解电容或者加大容量。

  • 31、加大输入端滤波电容。

  • 32150kHz-300kHz20MHz-30MHz这两处传导都不过,可在共模电路前加一个差模电路。也可以看看接地是否有问题,该接地的地方一定要加强接牢,主板上的地线一定要理顺,不同的地线之间走线一定要顺畅不要互相交错的。

  • 33、在整流桥上并电容,当考虑共模成分时,应该邻角并电容,当考虑差模成分时,应该对角并电容。

  • 34、加大输入端差模电感。

  •  
  • 2、产品电磁兼容骚扰源有:
  • 1、设备开关电源的开关回路:骚扰源主频几十kHz到百余kHz,高次谐波可延伸到数十MHz
  •  2、设备直流电源的整流回路:工频线性电源工频整流噪声频率上限可延伸到数百kHz;开关电源高频整流噪声频率上限可延伸到数十MHz
  •  3、电动设备直流电机的电刷噪声:噪声频率上限可延伸到数百MHz
  •  4、电动设备交流电机的运行噪声:高次谐波可延伸到数十MHz
  •  5、变频调速电路的骚扰发射:开关调速回路骚扰源频率从几十kHz到几十MHz
  •  6、设备运行状态切换的开关噪声:由机械或电子开关动作产生的噪声频率上限可延伸到数百MHz
  • 7、智能控制设备的晶振及数字电路电磁骚扰:骚扰源主频几十kHz到几十MHz,高次谐波可延伸到数百MHz
  • 8、微波设备的微波泄漏:骚扰源主频数GHz
  •  9、电磁感应加热设备的电磁骚扰发射:骚扰源主频几十kHz,高次谐波可延伸到数十MHz
  •  10电视电声接收设备的高频调谐回路的本振及其谐波:骚扰源主频数十MHz到数百MHz,高次谐波可延伸到数GHz
  • 11、信息技术设备及各类自动控制设备的数字处理电路:骚扰源主频数十MHz到数百MHz(经内部倍频主频可达数GHz),高次谐波可延伸到十几GHz





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