【導讀】今天我們要研究的一個整改案例是一個為二次開發(fā)項目,在進行CISPR22 RE ClassB測試中,RE輻射超標了10幾dB,其超標頻點來自于13.56MHz的高次諧波:149.16MHz,176.28MHz,203.4MHz,230.52MHz??纯次覀兊墓こ處熓侨绾握牡摹?/strong>
為什么要研究電磁輻射?
電磁輻射的定義----電場和磁場的交互變化產(chǎn)生的電磁波,電磁波向空中發(fā)射或泄露的現(xiàn)象。電子產(chǎn)品可以產(chǎn)生有意輻射發(fā)射,相當于我們專門做了一個天線,利用有意電磁輻射來進行通信,同理,其可應用與干擾通信(軍事電磁戰(zhàn)等),醫(yī)療設施等等。電子產(chǎn)品也可以產(chǎn)生無意發(fā)射,這是我們不愿意看到的,這些無意發(fā)射一般干擾電平較低,但他們會影響天線接收,占用有意發(fā)射信道,長期輻射人體,保密信息泄密等等。
我們要加強有意發(fā)射,消滅或者減輕無意發(fā)射。
諧振電路到底威力在哪里?
在上圖中,電容兩端的電壓被放大至Q倍,本項目輸入電壓為3V,Q值為50,因此13.56MHz的載波被放大至150V,dV/dt那是相當恐怖。
【現(xiàn)象描述】
某項目為二次開發(fā)項目,在進行CISPR22 RE ClassB測試中,RE輻射超標了10幾dB,其超標頻點來自于13.56MHz的高次諧波:149.16MHz,176.28MHz,203.4MHz,230.52MHz。
【原因分析】
快速定位:從RE輻射摸底測試來看,輻射超標的頻點主要來自于200MHz左右,通過RE輻射排查法,我們發(fā)現(xiàn)在通信及供電線纜上扣一個鎳鋅鐵氧體磁環(huán),輻射超標點立馬降低了20dB,結(jié)果合格。
深入研究:對比此項目的第一次開發(fā),我們領取了幾臺樣機,發(fā)現(xiàn)所有樣機都合格,并沒有超標。然后我們再領取二次開發(fā)的四臺樣機,發(fā)現(xiàn)有的仍然超標很大,有的竟然可以靠近限值下方,余量不大,但結(jié)果合格。
經(jīng)過與項目組溝通,對比原理圖及PCB,我們查明了原因,原來二次開發(fā)是由于要加硬件模塊,把原有的PCB布局關(guān)鍵點改動了很大,那就是將內(nèi)部線纜經(jīng)由的地方放置了13.56MHz的RF濾波電感,內(nèi)部線纜經(jīng)由RF電感將高壓帶出引至外部線纜,導致輻射超標。
而導致有的合格有的不合格,其原因在于裝配的時候有的線纜離RF電感近,有的遠,所以導致結(jié)果不一樣。
經(jīng)過將線纜與RF電感全部拉遠,發(fā)現(xiàn)所有機器的RE結(jié)果全部合格。
【整改方案】
對于已經(jīng)生產(chǎn)機器,將內(nèi)部線纜部分雙絞擰至最短,使得內(nèi)部線纜部分原理RF電感,結(jié)果全部OK。對于接下來機器,可以將這個擰線纜的動作節(jié)省掉,將RF電感移動到PCBA另外一邊放置,將線纜下方清空,鋪GND。
隨便說兩句
對于RE而言,外部線纜輻射,我們應該重點關(guān)注,不但要關(guān)注接口濾波,更要關(guān)心內(nèi)部線纜所經(jīng)由的區(qū)域是否干凈為低壓或者GND完整平面。
另外而言,特別需要關(guān)注PCB中的有意高壓部分,哪些最高,哪些最低,最敏感。尤其電路諧振,其電源會被放大Q倍,假使Q=100,3V的電壓就被放大成300V了,dv/dt的威力就太大了,線纜隨便靠近點,容性耦合那是多么嚴重!
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