簡單有效的電子產(chǎn)品計算機輔助EMC診斷方法

* 在黃金標樣基礎上改進被測試樣品設計。在原始黃金標樣的底座上安裝另一個被測試樣品樣本作為改進對象。根據(jù)對上一次測試并應用計算機EMC輔助診斷系統(tǒng)進行分析的結(jié)果，對改進對象進行修改，然后對改進對象測試點測試并且再次應用計算機EMC輔助診斷系統(tǒng)分析測試結(jié)果。將每次分析結(jié)果與上一次結(jié)果對比，以確保改進向正確方向發(fā)展，直至標準測試結(jié)果指出的超標干擾頻率強度被降到預期水平以下。

2. 數(shù)據(jù)采集及其分析

數(shù)據(jù)采集主要應考慮以下因素：

* 能反映被測試樣機的電磁干擾分布，以便用戶尋找干擾源；

* 測試方法簡單易行，成本低；

* 測試可在用戶現(xiàn)場隨時進行。

數(shù)據(jù)分析方法主要應考慮以下因素：

* 能夠通過對采集的數(shù)據(jù)分析，找出干擾源的物理位置；

* 操作簡單，并能與常見電子產(chǎn)品計算機輔助設計軟件接口；

* 通過與上次分析結(jié)果比較，評價對被測樣機的修改效果，以指導用戶按正確方向修改被測樣機。

目前，有一種EMC-Scanner系統(tǒng) (電磁輻射和熱輻射掃描系統(tǒng))，用機械掃描的方法對被測對象掃描并用PC機顯示電磁輻射和熱輻射二維或三維圖像。但被測試產(chǎn)品受掃描儀框架尺寸限制，且主要適用于產(chǎn)品的PCB板。

另外一種正在研發(fā)中的計算機輔助EMC診斷系統(tǒng)，以電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠家普遍擁有的數(shù)字示波器，依照黃金標樣法在用戶現(xiàn)場記錄被測試產(chǎn)品的電壓波形并且以最新開發(fā)的EMCExplorer軟件將被測試信號變換成時間-頻率域信號，指出干擾在被測試樣機中的具體位置和時間域中的位置，并可對樣機修改結(jié)果進行定量比較，使樣機修改朝正確方向進行。EMCExplorer軟件還可與現(xiàn)有的印刷電路板EDA軟件(例如PROTEL)接口，直接分析EDA軟件的仿真結(jié)果，實現(xiàn)電子產(chǎn)品設計階段的EMC計算機輔助診斷。

應用實例

一個典型的DC/DC變換器的EMC測試結(jié)果表明：EMI在頻率4MHz,10MHz和13MHz超標。在變換器的印刷電路上均勻選取一些測試點并進行編號(本例中我們選取19點，從00到18編號)，如圖4所示。用數(shù)字示波器測試所選的測試點(本例中我們僅測量PCB板，但實際應用中可從被測產(chǎn)品的任何部位采樣)，每個點的測試波形保存成相應的數(shù)據(jù)文件(SC1.001-SC1.019),供EMCExplorer分析。 EMCExplorer對各測試點的13MHz干擾頻率進行分析，得出圖5結(jié)果，其中數(shù)據(jù)文件SC1.019(點18)和SC1.004(點03)的干擾幅度最大。對各測試點的10MHz干擾頻率分析得到相同結(jié)論。對各測試點的4MHz干擾頻率分析表明點18干擾最大，點9其次。分析上述測試結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)點3是接地點，干擾值卻異常高?？紤]到點3附近有T1震蕩器，干擾很可能由此而起。進一步觀察發(fā)現(xiàn)，T1接地焊接不良。重新焊接后再次測試，點3接地點的13MHz干擾果然有所下降?？紤]到點18是干擾的集中點，我們在點18和點0之間焊接一只300uf電容，13MHz和10MHz頻率的EMI被進一步降低到了標準曲線以下。

我們轉(zhuǎn)而對點9數(shù)據(jù)做時間-頻率分析(圖6)，圖6中的上圖為原始波形，中圖為該波形的時間-頻率分析，下圖為該波形的傅立葉變換。中圖表明最嚴重的4 MHz干擾發(fā)生在時間0.012ms，0.022ms和0.042ms,雖然這些時刻的波形幅度在上圖中看起來并非最大。根據(jù)這些時刻波形的相位關(guān)系，我們查明這些波形分別由不同的開關(guān)二極管的開或關(guān)產(chǎn)生。用開或關(guān)速度較慢的開關(guān)二極管替代原有器件，我們有效的減低了這些時刻的4MHz干擾。

小結(jié)

計算機輔助EMC診斷可以簡化電子產(chǎn)品EMC達標流程中的EMC測試并可在用戶現(xiàn)場隨時進行，從而減少電子產(chǎn)品EMC達標的費用和縮短達標周期。計算機輔助EMC診斷由數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析兩部分組成，通過黃金標樣法來正確實施。其中數(shù)據(jù)分析軟件可以與印刷電路板EDA軟件接口，實現(xiàn)電子產(chǎn)品設計階段的EMC計算機輔助診斷。