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模塊電源廠家講解EMI噪音定位分析

2020-10-07

電源模塊EMI超標一般主要由電纜、結構、單板三個部分所導致,在遇到EMI問題時,也是從這三個方面去分析。

 

針對EMI,特別是輻射發射,大多數情況下是從線纜輻射出來的。出現這種情況首先判定整個系統有哪些電纜,如信號電纜、電源電纜。在保證產品正常運行的情況下,可以先將信號電纜去掉,再檢驗是否有問題。如果某個電纜去掉后測試結果變化很大甚至合格了,說明此條路徑存在很大的干擾,可以采取相應的處理方法。

 

如果把信號電纜全部去除后仍然沒有變化,再檢驗電源電纜問題。針對電源電纜有一個比較的診斷措施是使用磁環,直接在電線上繞兩圈測試,確定改善效果。如果效果改善明顯,很大可能是電源端濾波沒有處理好,反之要從結構或單板去分析。

 

針對結構問題,這個用來作為整改措施相對來說比較少,但是用來定位是沒有問題的。結構導致的超標主要是金屬殼中的縫隙及孔洞,這個可以使用頻譜分析儀進行探測。如果縫隙做了屏蔽措施,則要檢查屏蔽材料的選型、安裝是否存在問題,如果沒有使用這些,可以使用帶屏蔽功能的導電紙進行處理,看是否有改善效果。對于孔洞來說,針對磁場與電場的處理方式是不一樣的。磁場主要考慮噪聲源距離孔洞的距離,而電場主要考慮孔洞大小和噪聲波長的關系。

 

上述兩個方面都是針對于傳播途徑來講的,而單板則有所不同,它屬于真正的噪聲源。如果電纜、結構都排除完畢,便要對單板進行定位,確定單板本身是否滿足要求。在設計時首先要保證單板滿足要求,對單板進行測試,判定噪聲是電源噪聲還是系統頻率。如果是電源噪聲則對電源進行處理,一般模塊電源廠家針對EMC都會有相應的解決方案。如果是系統頻率,則對晶振、時鐘等信號進行處理。如果解決不了,則可以考慮增加一些額外的濾波器件、屏蔽等措施進行改善。如果已經有較為完善的濾波電路,而實際又沒有起到很好的濾波效果,通常需要考慮濾波器件的選擇參數、結構、布局是否合理,或者是否可靠接地,接地點的位置等等。

 

廠家通常在產品出去測試之前,會先借助一些設備做一些簡單的預測試,例如噪聲定位等。使用頻譜分析儀,配合磁場探頭、電場探頭預測干擾源類型、位置,傳輸路徑,但此設備比較昂貴,使用一些較為便宜的用來做預測試還是可以的。

 

如果沒有頻譜分析儀,我們還可以借助示波器。示波器可以用來采集一些關鍵點波形是否存在振蕩,有些示波器具有傅里葉分析功能,同樣可以用來預測試干擾源,將示波器探頭的地線與探針短接形成環即可以使用。

 

針對傳導騷擾,行業內的經驗是從超標的頻率范圍判定噪聲是差模還是共模噪聲,然后采取相應的整改措施。這個分類是根據大量測試數據和整改經驗得出的結論,工程師分析時具有很好的參考價值。

 

不同形狀的噪聲,如饅頭波、尖峰脈沖,我們可以從測試波形大致判定是電源噪聲或系統頻率噪聲發射出來的。不同的噪聲有不同的處理方法,重點是找準干擾源。通常模塊電源的噪聲從頻譜看是連續的,我們叫它饅頭波,或者叫寬帶噪聲。而系統頻率通常是孤立的,因此也叫尖峰脈沖或窄帶尖峰。