EMC整改分析


EMC整改:“消除干扰源”、“堵”、“疏”

       谈到EMC整改,我们常说的是EMC三要素,即敏感设备耦合路径和干扰源。干扰源往往可以通过近场探头,排除法确认,干扰路径往往较难判定,干扰通常分为共模干扰和差模干扰。

共模干扰又分为电压驱动型,电流驱动型和磁场耦合型这三种类型,电压驱动型最典型的案例是干扰通过耦合到散热器向外辐射,电流驱动型典型案例是通过公共阻抗耦合到别的回路中,磁场耦合型较为常见,任何一个电流回路都会形成耦合,不同的是,恒定的电流形成的恒定的磁场,恒定的磁场不会再形成电场,变化的电流形成变化的磁场,干扰更为明显,后者也是电路中常见的。

       差模干扰可以按照S*I*f*f/D进行排公式仅作参考,整改可以按照这个方向进行),其中,S-回路面积,I-电流大小,f-干扰频率,D-干扰源到被干扰源的距离。

根据多年EMC整改经验,针对以上分析,可以用“消除干扰源”,“堵”,“疏”确定整改方向,作为技术指引。

       1.  个人认为,消除干扰源是EMC整改最简便的方法,可以达到一劳永逸,消除干扰源通常分为:展频,“跳频”,有源钳位吸收,无源RC吸收电路,展频即将频率通过扩展频差,将能量分散,需要注意的是,对于基频,随着谐振倍数的增加,效果会越来越明显,展开的宽度会更宽,即如果对100KHz的频率进行展频处理,那么500KHz的谐振展频效果会比100KHz的展频效果更加明显。“跳频“即通过调整干扰频率,避开测试的频段,但是需要注意的是需要重新测试完整的频段,防止出现别的频段超标的现象出现,常见的有在测试低频段时,因开关电源导致辐射超标,通过增加开关电源的频率,从而避开该频段。RC吸收电路主要应用于吸收LC谐振电路。

       2.“堵”,抛开干扰源的部分,我们接下来需要注意的整改方向是“堵”还是“疏”,这个看似简单,但是可以为我们确定整改方向,避免出现胡乱使用各种整改方法,到头来还是思绪全无,EMC整改本身就是极大考验个人综合能力的,可能会出现花了一个月甚至更长的时间,但仍然全无进展,所以整改时确定方向是极其重要的。对于“堵”,实质就是堵干扰路径,干扰路径通常有公共阻抗干扰&感性耦合&容性耦合&空间辐射,堵公共阻抗干扰即增大干扰源对外路径的阻抗,通常有电源输出串联磁珠,电感,信号输出支路串联电阻,典型案例有对待晶振的地处理,通过可以采取在元器件层,挖孔该区域同时单点接地,避免该干扰流入大地,同时在对应的其他层留下地平面提供回路:“堵“容性耦合措施包括增加干扰源和被干扰源距离,减小干扰源和被干扰源的有效耦合面积,选择介电常数较小的材料隔在干扰源和被干扰源之间;“堵”感性耦合措施包括增加干扰源和被干扰源距离,减小干扰源和被干扰源之间的耦合有效面积,调整干扰源和被干扰源的方向,比如两者产生的磁场方向彼此垂直可达到“堵“感性耦合的效果;”堵“空间辐射,目前最为有效的即是用金属屏蔽罩接地的方法,实质上电磁屏蔽也属于消除干扰源,因为电磁屏蔽实质是引起阻抗失配,从而形成反射损耗,插入损耗,插入再反射损耗。

“疏“亦为引导,即将干扰源引导到我们希望的地方,这个跟堵正好相反,通常措施有增大接地面积,降低回路阻抗,减小需要耦合路径的距离,电源/信号输出增加滤波电容等方式。下面以一篇实际案例为例分析。

 

施先生13428718236

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