資深EMC工程師總結(jié):EMC整改流程及常見問題
前言
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202305/446514.htm首先我們來從EMC測試項目構(gòu)成說起,EMC主要包含兩大項:EMI(干擾)和EMS(抗干擾和敏感度)。這兩大項中又包括許多小項目,如下圖:
EMC整改意見
· 首先需要雙方的溝通相關(guān)信息,如驗收的標準、摸底的報告、PCB圖等信息;為什么要確定這么多信息呢?舉例標準方面在車載行業(yè),如五等級跟二等級那差距就大了去了。在提供相關(guān)資料和溝通后,給出初步的整改建議,定位好EMC整改計劃。
· 定位手段,對于這里主要可以分為兩點:經(jīng)驗判斷,根據(jù)雙方溝通情況,根據(jù)工程師的經(jīng)驗結(jié)合數(shù)據(jù)及測試情況來進行判斷;比較測試,根據(jù)再次測試儀器所提供的數(shù)據(jù)來進行分析問題。
EMC整改流程
· RE超標整改流程
· 電源電纜導(dǎo)致輻射超標定位子流程:
· 信號電纜導(dǎo)致輻射超標定位子流程:
· 屏蔽體泄漏整改流程:
EMC整改的一些小建議
· 電容的濾波作用
即頻率f越大,電容的阻抗Z越小。當?shù)皖l時,電容C由于阻抗Z比較大,有用信號可以順利通過;當高頻時,電容C由于阻抗Z已經(jīng)很小了,相當于把高頻噪聲短路到GND上去了。
· 電容濾波在何時會失效整改中常常會使用電容這種元器件進行濾波,往往有“大電容濾低頻,小電容濾高頻”的說法。以常見的表貼式MLCC陶瓷電容為例,進行等效模型如下:
容值10nF,封裝0603的X7R陶瓷的模型參數(shù)如下:
由于等效模型中既有電容C,也有電感L,組成了二階系統(tǒng),就存在不穩(wěn)定性。對電路回路來說,就是會發(fā)生諧振,諧振點在如下頻率處:
下圖是諧振曲線的示例:
即常說的在諧振點前是電容,諧振點之后就不再是電容了。
· LC濾波何時使用如果串聯(lián)電感L,再并聯(lián)組成C,就形成了LC濾波:
單獨一個電容C是一階系統(tǒng),單獨一個電感L也是一階系統(tǒng),在幅值衰減斜率是-20dB。但LC組成的二階系統(tǒng),幅值衰減斜率是-40dB,更靠近理想的“立陡”的截止頻率的效果,即濾波效果更好。
· PWM頻率到底是多少往往提到PWM,比如會說用20kHz PWM驅(qū)動電機等。
但實際上,這個20kHz僅代表PWM的脈沖周期是50us
對于階躍信號來說,由于上升時間tr無窮小,則頻率f無窮大。當頻率高了之后,寄生參數(shù)則不能在忽略,會引發(fā)很多諧振的問題。從信號上來看,就是很陡峭的階躍信號會有過沖和振蕩的問題。簡單來說就是頻率f越大,則噪聲所占的頻率就會越寬泛,即EMC特性就會越差。
· 如何將原理圖和PCB對應(yīng)起來由于細分工種的問題,原理圖和PCB被割裂開來,由兩組人進行分工作業(yè):
例如在原理圖上有如下的電路:
其隱含一個問題就是在PCB上其實V1的負極和C1的負極是有一條線(PCB layout工具軟件中用的詞比較準確,Trace,蹤跡/軌跡)。往往在設(shè)計階段A->B->C是都會關(guān)注的。如果EMC出現(xiàn)問題,除了要在原理圖上查找電路參數(shù)的問題,還需要特別關(guān)注C->D,即回流路徑。
如果回流路徑不順暢,會造成信號的畸變。
比如在EMC試驗時,MCU的ADC采集到的信號被干擾到了,則除了在原理圖上分析外,在PCB上講該信號高亮出來,然后再耐心尋找該信號的回流路徑是否有不順暢的地方:對著信號線頭腦中想象回流路徑,有點意識流的感覺。
總結(jié)
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