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EMC整改的常见措施

发布时间:2021-12-14

在电磁兼容EMC实验室的发射按照测试方法可区分为两部分,即辐射发射和传导发射。电磁波在辐射发射试验的空间泄漏,传导的发射试验是导体中的电磁波。两者都是以dBuV/m来衡量的。

对于辐射测试,高频发射很难解决,如人为或随机概率引起的各种共振,而对于传导测试,低频发射很难解决,尤其是低频的近场耦合,特别顽固,我们应该如何解决这个问题,有哪些方法,如何选择,如何使用。


1、现象描述

在GB9254中测试小型蓝牙音箱时,电源端口超标10dB,其超标频点为D类功放的700KHz主波和三次谐波2100KHz。


2、原因分析

快速定位:通过近场电场和磁场的测量以及对比测试,发现只有当音箱在唱歌的时候,传导才会超标,如果去掉功放,即使歌曲在播放,也不会超标,所以骚扰源就是D类功放的喇叭的线路上。

深入分析:无论共模电感在5V的线缆段上有多大,问题都无法解决。适配器是外购的,不能修改,但即使现场修改,也无济于事。最后,我们在喇叭线路上增加了共模电感,问题就解决了。当然共模电感(1~4mH)已经被改成差模在用了,我们反接了一下,这时,音箱的声音变小了,但没有失真。最后综合音量考虑,我们把电感量减少了一个数量级,声音OK,传导OK。


3、整改计划

权衡之后,我们在喇叭线上采用了两个100uH的电感并联,以考虑滤波和自身性能问题。

音频的频率,基本上是2千赫~ 20千赫,为什么我们用700KHz作为基波作为载波?让我们看看它们是如何结合的。请看下面的时域:音频的载波和调制波同时到了喇叭的位置,因为耳朵只听幅度调制,可以去掉载波,但用设备去掉载波时,音频本身的调制信号就衰减了,所以要权衡。


EMC整改小技巧:

差模干扰和共模干扰

差模干扰:存在于L-N线之间,电流从L进入,流经整流二极管的阳极,再流经负载,经过热地,到达整流二极管,再回到N,在这条通路上,有高速开关的大功率器件和反向恢复时间极短的二极管,这些器件产生的高频干扰会流经整个回路,从而被接收机检测到,导致传导超标。

共模干扰:共模干扰是由大地与设备电缆之间的寄生电容引起的,高频干扰噪声会通过寄生电容,在大地与电缆之间产生共模电流,从而产生共模干扰。


差模干扰的整改对策:

1、增加X电容容值

2、增加共模电感感量,利用其漏感,抑制差模噪声(因为共模电感有几种绕线方式,两根导线并联绕线或两根导线分开绕制,无论哪种绕线方式,由于绕线不紧密、导线长度等的不同,肯定会发生漏磁现象。即一个线圈产生的磁力线不能完全通过另一个线圈,使得L-N线之间产生感应电动势,相当于在L-N线之间串联了一个电感)。

电源线缆和大地之间的寄生电容使得共模干扰有一个回路,干扰噪声通过电容流向大地,在LISN——线缆——寄生电容——地之间形成共模干扰电流,从而被接收机检测到,导致传导超标!

这也可以解释为什么有些主板传导测试时,不接地就通过,而一夹地线被会超标。USB模式不接地时,电流回路只能通过L——二极管——负载——热地——二极管——N,共模电流无法返回LISN,LISN检测到的噪音很小,但当主板的冷地直接与大地连接时,线缆与大地之间有一个回路。此时,如果共模噪声没有被前端LC滤波电路吸收,就会导致传导超标。


共模干扰的整改对策:

1、增加共模电感感量。

2、调整L-GND和N-GND上的LC滤波器,滤除共模噪声。

3、主板应尽可能接地,以减小对地阻抗,从而减小线缆与大地之间的寄生电容。

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