?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。
第三次:在PCBA輸出位置加入共模電感,測(cè)試沒有效果。
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)
(PD=20V/2.25A+USB12V/1.5A)
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。
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。