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EMC整改分析
2023-08-01 11:15:02

EMC整改:“消除干擾源”、“堵”、“疏”

談到EMC整改,我們常說的是EMC三要素,即敏感設(shè)備,耦合路徑和干擾源。干擾源往往可以通過近場探頭,排除法確認,干擾路徑往往較難判定,干擾通常分為共模干擾和差模干擾。

共模干擾又分為電壓驅(qū)動型,電流驅(qū)動型和磁場耦合型這三種類型,電壓驅(qū)動型最典型的案例是干擾通過耦合到散熱器向外輻射,電流驅(qū)動型典型案例是通過公共阻抗耦合到別的回路中,磁場耦合型較為常見,任何一個電流回路都會形成耦合,不同的是,恒定的電流形成的恒定的磁場,恒定的磁場不會再形成電場,變化的電流形成變化的磁場,干擾更為明顯,后者也是電路中常見的。

差模干擾可以按照S*I*f*f/D進行排公式僅作參考,整改可以按照這個方向進行),其中,S-回路面積,I-電流大小,f-干擾頻率,D-干擾源到被干擾源的距離。

根據(jù)多年EMC整改經(jīng)驗,針對以上分析,可以用“消除干擾源”,“堵”,“疏”確定整改方向,作為技術(shù)指引。

1.  個人認為,消除干擾源是EMC整改最簡便的方法,可以達到一勞永逸,消除干擾源通常分為:展頻,“跳頻”,有源鉗位吸收,無源RC吸收電路,展頻即將頻率通過擴展頻差,將能量分散,需要注意的是,對于基頻,隨著諧振倍數(shù)的增加,效果會越來越明顯,展開的寬度會更寬,即如果對100KHz的頻率進行展頻處理,那么500KHz的諧振展頻效果會比100KHz的展頻效果更加明顯。“跳頻“即通過調(diào)整干擾頻率,避開測試的頻段,但是需要注意的是需要重新測試完整的頻段,防止出現(xiàn)別的頻段超標的現(xiàn)象出現(xiàn),常見的有在測試低頻段時,因開關(guān)電源導(dǎo)致輻射超標,通過增加開關(guān)電源的頻率,從而避開該頻段。RC吸收電路主要應(yīng)用于吸收LC諧振電路。

2.“堵”,拋開干擾源的部分,我們接下來需要注意的整改方向是“堵”還是“疏”,這個看似簡單,但是可以為我們確定整改方向,避免出現(xiàn)胡亂使用各種整改方法,到頭來還是思緒全無,EMC整改本身就是極大考驗個人綜合能力的,可能會出現(xiàn)花了一個月甚至更長的時間,但仍然全無進展,所以整改時確定方向是極其重要的。對于“堵”,實質(zhì)就是堵干擾路徑,干擾路徑通常有公共阻抗干擾&感性耦合&容性耦合&空間輻射,堵公共阻抗干擾即增大干擾源對外路徑的阻抗,通常有電源輸出串聯(lián)磁珠,電感,信號輸出支路串聯(lián)電阻,典型案例有對待晶振的地處理,通過可以采取在元器件層,挖孔該區(qū)域同時單點接地,避免該干擾流入大地,同時在對應(yīng)的其他層留下地平面提供回路:“堵“容性耦合措施包括增加干擾源和被干擾源距離,減小干擾源和被干擾源的有效耦合面積,選擇介電常數(shù)較小的材料隔在干擾源和被干擾源之間;“堵”感性耦合措施包括增加干擾源和被干擾源距離,減小干擾源和被干擾源之間的耦合有效面積,調(diào)整干擾源和被干擾源的方向,比如兩者產(chǎn)生的磁場方向彼此垂直可達到“堵“感性耦合的效果;”堵“空間輻射,目前最為有效的即是用金屬屏蔽罩接地的方法,實質(zhì)上電磁屏蔽也屬于消除干擾源,因為電磁屏蔽實質(zhì)是引起阻抗失配,從而形成反射損耗,插入損耗,插入再反射損耗。

“疏“亦為引導(dǎo),即將干擾源引導(dǎo)到我們希望的地方,這個跟堵正好相反,通常措施有增大接地面積,降低回路阻抗,減小需要耦合路徑的距離,電源/信號輸出增加濾波電容等方式。下面以一篇實際案例為例分析。