200MhzEMC整改记录

今天一高频高压线路板&＃xff0c;在做安规测试时&＃xff0c;200Mhz处的EMC 超了。

 

后续措施是&＃xff1a;加上铁氧磁环体。

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下文是找到的资料。

 

 

1、RE超标整改流程&＃xff1a;

2、电线电缆超标整改流程&＃xff1a;

3、信号电缆整改流程&＃xff1a;

4、屏蔽体泄漏整改流程&＃xff1a;

三、EMC整改的一些小建议

1、电容的滤波作用

即频率f越大&＃xff0c;电容的阻抗Z越小。

当低频时&＃xff0c;电容C由于阻抗Z比较大&＃xff0c;有用信号可以顺利通过&＃xff1b;

当高频时&＃xff0c;电容C由于阻抗Z已经很小了&＃xff0c;相当于把高频噪声短路到GND上去了。

2、电容滤波在何时会失效

整改中常常会使用电容这种元器件进行滤波&＃xff0c;往往有“大电容滤低频&＃xff0c;小电容滤高频”的说法。

以常见的表贴式MLCC陶瓷电容为例&＃xff0c;进行等效模型如下&＃xff1a;

容值10nF&＃xff0c;封装0603的X7R陶瓷的模型参数如下&＃xff1a;

由于等效模型中既有电容C&＃xff0c;也有电感L&＃xff0c;组成了二阶系统&＃xff0c;就存在不稳定性。对电路回路来说&＃xff0c;就是会发生谐振&＃xff0c;谐振点在如下频率处&＃xff1a;

下图是谐振曲线的示例&＃xff1a;

即常说的在谐振点前是电容&＃xff0c;谐振点之后就不再是电容了。

3、LC滤波何时使用

如果串联电感L&＃xff0c;再并联组成C&＃xff0c;就形成了LC滤波&＃xff1a;

单独一个电容C是一阶系统&＃xff0c;单独一个电感L也是一阶系统&＃xff0c;在幅值衰减斜率是-20dB。但LC组成的二阶系统&＃xff0c;幅值衰减斜率是-40dB&＃xff0c;更靠近理想的“立陡”的截止频率的效果&＃xff0c;即滤波效果更好。

4、PWM频率到底是多少

往往提到PWM&＃xff0c;比如会说用20kHz PWM驱动电机等。但实际上&＃xff0c;这个20kHz仅代表PWM的脉冲周期是50us&＃xff1a;

那么所谓的20kHz PWM在频域上的频率点落在哪里呢&＃xff0c;如下公式&＃xff1a;

对于阶跃信号来说&＃xff0c;由于上升时间tr无穷小&＃xff0c;则频率f无穷大。当频率高了之后&＃xff0c;寄生参数则不能在忽略&＃xff0c;会引发很多谐振的问题。

从信号上来看&＃xff0c;就是很陡峭的阶跃信号会有过冲和振荡的问题。简单来说就是频率f越大&＃xff0c;则噪声所占的频率就会越宽泛&＃xff0c;即EMC特性就会越差。

5、如何将原理图和PCB对应起来

由于细分工种的问题&＃xff0c;原理图和PCB被割裂开来&＃xff0c;由两组人进行分工作业&＃xff1a;

例如在原理图上有如下的电路&＃xff1a;

其隐含一个问题就是在PCB上其实V1的负极和C1的负极是有一条线&＃xff08;PCB layout工具软件中用的词比较准确&＃xff0c;Trace&＃xff0c;踪迹/轨迹&＃xff09;。

往往在设计阶段A->B->C是都会关注的。如果EMC出现问题&＃xff0c;除了要在原理图上查找电路参数的问题&＃xff0c;还需要特别关注C->D&＃xff0c;即回流路径。

如果回流路径不顺畅&＃xff0c;会造成信号的畸变&＃xff1a;

比如在EMC试验时&＃xff0c;MCU的ADC采集到的信号被干扰到了&＃xff0c;则除了在原理图上分析外&＃xff0c;在PCB上讲该信号高亮出来&＃xff0c;然后再耐心寻找该信号的回流路径是否有不顺畅的地方&＃xff1a;

对着信号线头脑中想象回流路径&＃xff0c;有点意识流的感觉。

6、总结