大功率PD移動(dòng)電源ReF電磁兼容輻射整改過程案例

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?輻射騷擾主要是指能量以電磁波形式由源發(fā)射到空間或能量以電磁波形式在空間傳播的現(xiàn)象。輻射騷擾是電磁兼容的重要內(nèi)容，也是測(cè)試最不容易通過且最難整改的項(xiàng)目，談到電磁兼容測(cè)試不合格令人首先想到的就是輻射騷擾超標(biāo)（ReF）；輻射騷擾超標(biāo)的產(chǎn)品可能引起周圍裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或者對(duì)有生命或無生命物質(zhì)產(chǎn)生損害，一定要整改合格、符合有關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求，產(chǎn)品才能順利走向市場(chǎng)。 ? ? ?

?產(chǎn)品輻射騷擾容易超標(biāo)、整改不可避免，就需要相應(yīng)負(fù)責(zé)的工程師；工程師需要一定的無線電基礎(chǔ)知識(shí)，了解輻射騷擾的概念，看懂電路圖和輻射騷擾測(cè)試圖，有電子設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)或EMC行業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)，就比較容易找出解決問題的辦法。

整改方法

1. 了解產(chǎn)品的特點(diǎn)、輻射騷擾超標(biāo)情況； 2. 了解原理圖中主芯片的工作原理，分析振蕩信號(hào)和高頻信號(hào)的騷擾源； 3. 結(jié)合Layout和原理圖，分析主要騷擾源頭； 4. 采取適當(dāng)措施，進(jìn)行整改； 5. 驗(yàn)證整改效果； 6. 效果不理想返回檢查，綜合考慮方案簡(jiǎn)化和驗(yàn)證，找出最簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)方案； 7. 測(cè)試合格后，記錄筆記，小結(jié)經(jīng)驗(yàn)；

整改過程

這里詳細(xì)介紹一款大功率PD移動(dòng)電源ReF整改過程，因保密原因一些信息不便提供。案例產(chǎn)品為便攜式充電器，塑料外殼，內(nèi)置10000mAh/7.4V聚合物電芯，輸出功率63W帶2A1C。在SGS/ITS測(cè)試時(shí)，2次沒有通過ReF。 第一次：測(cè)試數(shù)據(jù)水平和垂直曲線（EN55032)(PD=20V/2.25A) ?

第二次：在輸出接口加磁環(huán)，測(cè)試有效果。78.5MHZ這個(gè)尖峰就消失了，說明其原因在該接口影響。

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第三次：在PCBA輸出位置加入共模電感，測(cè)試沒有效果。

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效果不顯著，但是還需要進(jìn)行優(yōu)化。 綜合以上，從源頭開始一步步查找問題根源，輻射騷擾源一直停在58-78MHZ位置不變，其所有的方法都已經(jīng)采用，都沒效果，才意識(shí)到一直以來被遺忘問題---地平面干擾； ? 第四次：優(yōu)化PCB布局與走線后，測(cè)試水平和垂直曲線效果（EN55032) (PD=20V/2.25A+USB5V/3A)

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(PD=20V/2.25A+USB12V/1.5A)

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經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

第一版：初始調(diào)試功能板，并沒有考慮到EMC問題

第二版：測(cè)試EMC超標(biāo)嚴(yán)重，在第一版基礎(chǔ)上優(yōu)化電容濾波，結(jié)果測(cè)試EMC超標(biāo)5個(gè)dB

第三版：在第二版基礎(chǔ)上優(yōu)化，在第二版找到單口20V/2.25A超標(biāo)5個(gè)dB，優(yōu)化后沒有超標(biāo)，但是組合測(cè)試58-78MHZ有超標(biāo)1.5個(gè)dB。

第四版：在第三板基礎(chǔ)優(yōu)化，地平面（鋪地線）處分，電感和鋪地線分割0.4mm以上，大改中間層走線，區(qū)分高頻和電流線干擾。

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通常與EMC相關(guān)的產(chǎn)品研發(fā)成本主要體現(xiàn)在3個(gè)方面： 1）因EMC測(cè)試不通過而導(dǎo)致修改設(shè)計(jì)帶來的開發(fā)輪數(shù)增加，最終增加的開發(fā)成本，不但包括時(shí)間，還包括人力，物力； 2）對(duì)于EMC技術(shù)把握不準(zhǔn)導(dǎo)致設(shè)計(jì)或增加無用的元器件成本； 3）反復(fù)測(cè)試而導(dǎo)致的測(cè)試費(fèi)用。

溫馨提示： 對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行EMC整改時(shí)，首先應(yīng)考慮到單個(gè)產(chǎn)品整改與批量生產(chǎn)時(shí)的差異性。一般來說，EMC整改時(shí)會(huì)對(duì)產(chǎn)品各個(gè)部分進(jìn)行仔細(xì)調(diào)整，所使用的對(duì)策及元器件都是反復(fù)挑選的。而在批量生產(chǎn)時(shí)，由于生產(chǎn)為流水線作業(yè)，很難對(duì)產(chǎn)品各個(gè)部分仔細(xì)調(diào)整，再加上所采用元器件的批量離散性，批量生產(chǎn)產(chǎn)品的EMC性能也會(huì)參差不齊。只有在產(chǎn)品整改時(shí)為這種差異留下足夠的裕量，才能保證批量生產(chǎn)產(chǎn)品的EMC標(biāo)準(zhǔn)符合性。若批量生產(chǎn)的工藝一致性控制良好，所使用元器件的一致性很好，同時(shí)考慮到實(shí)驗(yàn)室測(cè)試設(shè)備不確定度，傳導(dǎo)騷擾的整改至少要有4dB的裕量;輻射騷擾的整改至少要有6dB的裕量。

若工廠的生產(chǎn)工藝一致性控制不是特別到位（如主要是手工或半手工操作，而非計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化操作），所采用的元器件離散性較大，建議裕量至少再提高3dB。 必要時(shí)，可通過對(duì)EMC整改后批量生產(chǎn)的產(chǎn)品抽取至少三臺(tái)樣品進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目檢測(cè)，以確定是否均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求及結(jié)果的離散性如何，是否符合標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)批量產(chǎn)品測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)符合性的判定準(zhǔn)則。若都合格，則可判斷該整改措施是合適且有效的。 ? ?

對(duì)常見電磁兼容不合格，綜合采用以下整改措施，一般可解決大部分問題： 屏蔽問題： ?加強(qiáng)屏蔽、減少縫隙：可以在屏蔽體的裝配面處涂導(dǎo)電膠，或者在裝配面處加導(dǎo)電襯墊，甚至采用導(dǎo)電金屬膠帶進(jìn)行補(bǔ)救。 ?導(dǎo)電襯墊可以是編織的金屬絲線、硬度較低易于塑型的軟金屬(銅、鉛等)、包裝金屬層的橡膠、導(dǎo)電橡膠或者是梳狀簧片接觸指狀物等。

布局布線問題： ?在不影響性能的前提下，適當(dāng)調(diào)整設(shè)備內(nèi)部各部件之間的布局，電纜走向和排列，以減小不同類型的部件、電纜相互影響。

?接地問題： 加強(qiáng)接地的性能，降低接地電阻； 對(duì)于設(shè)備整體要有單獨(dú)的低阻抗接地。

接口問題： ?加強(qiáng)接口的濾波和金屬機(jī)箱與屏蔽層的連接； 在設(shè)備電源、信號(hào)的輸入、輸出線上改進(jìn)或加裝濾波器。

電纜問題： ?正確選擇傳輸電纜；電纜的屏蔽層正確接地； 改變普通的小信號(hào)或高頻信號(hào)電纜為帶屏蔽的電纜；改變普通的低頻、大電流信號(hào)或數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)電纜為對(duì)稱絞線電纜。

關(guān)鍵部位的處理： 對(duì)重要部件、板卡、器件進(jìn)行屏蔽、隔離處理，如加裝接地良好的金屬隔離倉(cāng)或小的屏蔽罩等。 電路和電源問題： 改進(jìn)或增加電源、電路的濾波，以旁路去其高頻干擾。

審核編輯：黃飛

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