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某行车记录仪CE辐射超标整改案例

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匿名  发表于 2024-8-26 07:30:00 |阅读模式
对于CE电流法,对于包括GND线束的,需要重点考虑线束的共模干扰,因为如果是线束间的差模干扰的话,由于线束彼此之间距离很近,差模信号会彼此之间形成磁通对消,所以可以重点考虑共模干扰,线束的共模干扰通常有单极天线,偶极天线和回路天线几种类型,对于单极天线其辐射强度计算公式为,对于该公式,之前群友也提到过有的书中是前面系数不一致,有没有可能是由于偶极子天线引起的,对于该问题,暂时也没有找到合理的解释,但是不影响我们整改,因为需要整改的因素是一致的,我们暂且重点关注频率f,电流I,天线长度L,测试点到电流环路的距离r。

而线束的共模干扰,通常会由1.GND回路阻抗较大引起的电流驱动型共模干扰,对于该类问题需要重点考虑降低回路阻抗;
2.电压直接驱动型的共模干扰,可以参考这个公式整改E≈W*C*U*R/d,距离里面的参数定义可以参考之前的文章,此处不在介绍;
3.磁回路耦合引起的共模干扰,可以参考这个公式,E≈S*I*F*F/d,同样参数的介绍不在此处再做介绍。
当然对于感性耦合,可以参考E≈W*M*I/d。
基于以上的理论基础,我们分析以下的案例(本案例是基于赛盛案例进行的理解说明)
一.实验产品背景:

二.实验现象
行车记录仪CE电流法在144MHz,240MHz超标,如下图所示:


该超标频点为窄带超标,通常由时钟信号引起,我们通过计算频差,发现频点为时钟信号的48MHz引起。
对于CE超标问题,
  • 首先,我们先按照单极子天线耦合的几大因素进行考虑整改
    由于频率f,距离r是无法改变的,我们可以降低驱动电流I,减小天线长度L。减小共模干扰引起的驱动电流,我们可以选用共模电感,增加差模滤波电容(个人理解,该电容可以旁路信号上的干扰,但是地线上的干扰无法滤除),对信号线进行屏蔽处理(注意屏蔽层360°环接)。(对于该项措施,原文没有相应的处理,因而不能确认该整改会带来多大的影响,但是该步骤应该是需要考虑的。)
    其次我们通常分析发现,线束上并没有直接相关的频率点,说明是通过别的方式耦合形成的共模干扰。
    干扰源角度分析:
    1:考虑容性耦合,E≈W*C*U*R/d,w没有办法改变(可以进行展频处理信号除外),C跟正对有效面积直接相关,增加接口和干扰的距离,U是驱动电压,d对应的距离,我们之前的屏蔽措施也是减小了被干扰源的接地电阻R,对于已经成型的产品,目前能做的是降低驱动电压和减小接地电阻(前面已经有了),由于是晶振时钟信号,我们可以考虑在不影响晶振幅度的基础上,降低驱动能量,或者增加串联电阻的大小。

    2:考虑感性耦合,E≈W*M*I/d,措施是集中在降低驱动电流上,前面的电阻串联和降低驱动能量同样有效。
    3:考虑磁回路耦合,E≈S*I*F*F/d,需要较小的环路面积,电阻串联同样有效,当然晶振下方的完整地平面屏蔽也是极其重要的。
    以上的措施都是针对干扰源实施的。
  • 干扰源潜在存在二次干扰的路径分析
    分析产品结构,发现晶振所在的电路板通过FPC排线连接,对于该路径,我们同样可以从降低接地阻抗(尽可能的增加地pin),降低驱动电流,FPC排线屏蔽,增加FPC排线与线束接口等方式进行整改。

    结合以上措施,最终整改通过。


    以上措施都是在做加法整改,在完成整改后,可以根据成本及对项目的影响大小,在不影响整改效果的基础上,删除一些措施,完成最终的整改。
    很多的实际案例侧重于直接告诉结论是怎么整改的,缺少一套系统的整改思路,就个人理解而言,其实对emc整改的能力提升是比较有限的,系统的提升EMC能力可以多看看EMC书籍和EMC的培训视频(很多EMC培训都是付费的),最终形成一套属于自己的EMC整改思路。有兴趣的可以看看我之前推荐的书籍,比如以下几本:


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