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對講門鈴產(chǎn)品電磁兼容EMC解決方案

更新時間：2021-08-23 點(diǎn)擊次數(shù)：2023

某電子科技有限公司是一家專門從事智能家居和樓宇對講生產(chǎn)、研發(fā)、銷售為一體的科技型企業(yè)，經(jīng)客戶轉(zhuǎn)介紹認(rèn)識，因其有一個新研發(fā)的出口可視對講系統(tǒng)在某檢測公司進(jìn)行空間(RE)輻射測試EN55022標(biāo)準(zhǔn)時，輻射超過限值，無法通過測試。后經(jīng)運(yùn)用我司提供的EMI濾波器進(jìn)行整改后，通過測試。
測試數(shù)據(jù)-整改前：

測試數(shù)據(jù)-整改后：

解決方案：
1、時鐘晶振串聯(lián)RU濾波器進(jìn)行窄帶噪聲衰減處理，減弱其發(fā)射強(qiáng)度

2、使用EMI電源專用濾波器對電源供電線路進(jìn)行寬頻噪聲進(jìn)行抑制。

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隨著時代的發(fā)展，越來越多的電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)產(chǎn)品都需要進(jìn)行檢驗(yàn)檢測，其中EMC測試是必要的檢驗(yàn)檢測指標(biāo)之一。但EMC測試項(xiàng)目費(fèi)用較貴，EMC實(shí)驗(yàn)室造價昂貴，絕大部分測量設(shè)備又需要采用進(jìn)口設(shè)備，導(dǎo)致很少檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)有能力建造EMC實(shí)驗(yàn)室。產(chǎn)品的EMC性能是設(shè)計(jì)階段賦予的，一般電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)時如果不考慮EMC因素，就會很容易導(dǎo)致EMC測試失敗，以致不能通過相關(guān)EMC法規(guī)的測試或認(rèn)證。例如，產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)工程師們根據(jù)需求，設(shè)計(jì)出效果良好的濾波電路，置入產(chǎn)品I/O(輸入/輸出）接口的前級，可使因傳導(dǎo)而進(jìn)入系統(tǒng)的干擾噪聲消除在電路系統(tǒng)的入口處；設(shè)計(jì)出隔離電路（如變壓器隔離和光電隔離等）解決通過電源線、信號線和地線進(jìn)入電路的傳導(dǎo)干擾，同時阻止因公共阻抗、長線傳輸而引起的干擾；設(shè)計(jì)出能量吸收回路，從而減少電路、器件吸收的噪聲能量；通過選擇元器件和合理安排的電路系統(tǒng)，使干擾的影響減少。

EMC技能:整改小技巧

1、150kHz-1MHz，以差模為主，1MHz-5MHz，差模和共模共同起作用，5MHz 以后基本上是共模。差模干擾的分容性藕合和感性藕合。一般1MHz以上的干擾是共模，低頻段是差摸干擾。用一個電阻串個電容后再并到Y(jié)電容的引腳上，用示波器測電阻兩引腳的電壓可以估測共模干擾。

2、保險過后加差模電感或電阻。

3、小功率電源可采用PI型濾波器處理(建議靠近變壓器的電解電容可選用較大些)。

4、前端的π型EMI零件中差模電感只負(fù)責(zé)低頻EMI，體積別選太大(DR8太大，能用電阻型式或DR6更好)否則幅射不好過，必要時可串磁珠，因?yàn)楦哳l會直接飛到前端不會跟著線走。5、傳導(dǎo)冷機(jī)時在0.15MHz-1MHz超標(biāo)，熱機(jī)時就有7dB余量。主要原因是初級BULk電容DF值過大造成的，冷機(jī)時ESR比較大，熱機(jī)時ESR比較小，開關(guān)電流在ESR上形成開關(guān)電壓，它會壓在一個電流LN線間流動，這就是差模干擾。解決辦法是用ESR低的電解電容或者在兩個電解電容之間加一個差模電感。

6、測試150kHz總超標(biāo)的解決方案：加大X電容看一下能不能下來，如果下來了說明是差模干擾。如果沒有太大作用那么是共模干擾，或者把電源線在一個大磁環(huán)上繞幾圈，下來了說明是共模干擾。如果干擾曲線后面很好，就減小Y電容，看一下布板是否有問題，或者就在前面加磁環(huán)。

7、可以加大PFC輸入部分的單繞組電感的電感量。

8、PWM線路中的元件將主頻調(diào)到60kHz左右。

9、用一塊銅皮緊貼在變壓器磁芯上。

10、共模電感的兩邊感量不對稱，有一邊匝數(shù)少一匝也可引起傳導(dǎo)150kHz-3MHz超標(biāo)。11、一般傳導(dǎo)的產(chǎn)生有兩個主要的點(diǎn)：200kHz和20MHz左右，這幾個點(diǎn)也體現(xiàn)了電路的性能;200kHz左右主要是漏感產(chǎn)生的尖刺;20MHz左右主要是電路開關(guān)的噪聲。處理不好變壓器會增加大量的輻射，加屏蔽都沒用，輻射過不了。

12、將輸入BUCk電容改為低內(nèi)阻的電容。

13、對于無Y-CAP電源，繞制變壓器時先繞初級，再繞輔助繞組并將輔助繞組密繞靠一邊，后繞次級。

14、將共模電感上并聯(lián)一個幾k到幾十k電阻。

15、將共模電感用銅箔屏蔽后接到大電容的地。

16、在PCB設(shè)計(jì)時應(yīng)將共模電感和變壓器隔開一點(diǎn)以免互相干擾。

17、保險磁珠。

18、三線輸入的將兩根進(jìn)線接地的Y電容容量從2.2nF減小到471。

19、對于有兩級濾波的可將后級0.22uFX電容去掉(有時前后X電容會引起震蕩) 。

20、對于π型濾波電路有一個BUCk電容躺倒放在PCB上且靠近變壓器此電容對傳導(dǎo)150kHz-2MHz的L通道有干擾，改良方法是將此電容用銅泊包起來屏蔽接到地，或者用一塊小的PCB將此電容與變壓器和PCB隔開。或者將此電容立起來，也可以用一個小電容代替。

21、對于π型濾波電路有一個BUCk電容躺倒放在PCB上且靠近變壓器此電容對傳導(dǎo)150kHz-2MHz的L通道有干擾，改良方法是將此電容用一個1uF/400V或者說0.1uF/400V電容代替，將另外一個電容加大。

22、將共模電感前加一個小的幾百uH差模電感。

23、將開關(guān)管和散熱器用一段銅箔包繞起來，并且銅箔兩端短接在一起，再用一根銅線連接到地。

24、將共模電感用一塊銅皮包起來再連接到地。

25、將開關(guān)管用金屬套起來連接到地。

26、加大X2電容只能解決150kHz左右的頻段，不能解決20MHz以上的頻段，只有在電源輸入加以一級鎳鋅鐵氧體黑色磁環(huán)，電感量約50uH-1mH。

27、在輸入端加大X電容。

28、加大輸入端共模電感。

29、將輔助繞組供電二極管反接到地。

30、將輔助繞組供電濾波電容改用瘦長型電解電容或者加大容量。

31、加大輸入端濾波電容。

32、150kHz-300kHz和20MHz-30MHz這兩處傳導(dǎo)都不過，可在共模電路前加一個差模電路。也可以看看接地是否有問題，該接地的地方一定要加強(qiáng)接牢，主板上的地線一定要理順，不同的地線之間走線一定要順暢不要互相交錯的。

33、在整流橋上并電容，當(dāng)考慮共模成分時，應(yīng)該鄰角并電容，當(dāng)考慮差模成分時，應(yīng)該對角并電容。

34、加大輸入端差模電感。

產(chǎn)品電磁兼容騷擾源有：

1、設(shè)備開關(guān)電源的開關(guān)回路：騷擾源主頻幾十kHz到百余kHz，高次諧波可延伸到數(shù)十MHz。

2、設(shè)備直流電源的整流回路：工頻線性電源工頻整流噪聲頻率上限可延伸到數(shù)百kHz；開關(guān)電源高頻整流噪聲頻率上限可延伸到數(shù)十MHz。

3、電動設(shè)備直流電機(jī)的電刷噪聲：噪聲頻率上限可延伸到數(shù)百M(fèi)Hz。

4、電動設(shè)備交流電機(jī)的運(yùn)行噪聲：高次諧波可延伸到數(shù)十MHz。

5、變頻調(diào)速電路的騷擾發(fā)射：開關(guān)調(diào)速回路騷擾源頻率從幾十kHz到幾十MHz。

6、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)切換的開關(guān)噪聲：由機(jī)械或電子開關(guān)動作產(chǎn)生的噪聲頻率上限可延伸到數(shù)百M(fèi)Hz。

7、智能控制設(shè)備的晶振及數(shù)字電路電磁騷擾：騷擾源主頻幾十kHz到幾十MHz，高次諧波可延伸到數(shù)百M(fèi)Hz。

8、微波設(shè)備的微波泄漏：騷擾源主頻數(shù)GHz。

9、電磁感應(yīng)加熱設(shè)備的電磁騷擾發(fā)射：騷擾源主頻幾十kHz，高次諧波可延伸到數(shù)十MHz。

10、電視電聲接收設(shè)備的高頻調(diào)諧回路的本振及其諧波：騷擾源主頻數(shù)十MHz到數(shù)百M(fèi)Hz，高次諧波可延伸到數(shù)GHz。

11、信息技術(shù)設(shè)備及各類自動控制設(shè)備的數(shù)字處理電路：騷擾源主頻數(shù)十MHz到數(shù)百M(fèi)Hz（經(jīng)內(nèi)部倍頻主頻可達(dá)數(shù)GHz），高次諧波可延伸到十幾GHz。

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