EMC测试不过拿回来就开始加磁珠、套磁环、贴铜箔一顿操作猛如虎回头一测还是超标。这种情况太常见了。说白了整改方向都没搞对再怎么加措施也是白费功夫。EMC超标无非两条路传导和辐射。两种问题的产生机理不一样整改思路也完全不同。先搞清楚到底是哪条路超标再对症下药效率能高好几倍。一、传导和辐射到底差在哪1、传播路径不同传导骚扰是通过导线传播的。电源线、信号线、地线这些物理连线就是传导的通道。噪声从PCB出发沿着线缆跑出去在LISN上被接收机捕捉到。辐射骚扰是通过空间传播的。PCB上的走线、元器件、线缆都相当于天线噪声以电磁波的形式辐射到空间中被接收天线捕捉到。一个是沿着导线走一个是通过空气跑。路径不同整改方向自然不同。2、频率范围的差异传导测试一般覆盖150kHz到30MHz辐射测试一般覆盖30MHz到1GHz甚至更高。不过这个分界不是绝对的有些产品传导测试频段更高辐射也可能从较低频率开始超标。频率范围的差异给了我们一个初步判断依据低频段超标大概率是传导问题高频段超标大概率是辐射问题。当然这不是绝对的但作为初步判断是够用的。3、测试方式的区别传导测试在电源线上接LISN线性阻抗稳定网络通过LISN提取线缆上的噪声信号。辐射测试用接收天线在指定距离上测量空间中的电磁场强度。测试方式不同意味着两种超标对应的电路特征也不同。传导超标说明你的电源端口或信号端口噪声太大辐射超标说明你的PCB或线缆辐射能力太强。二、怎么快速判断是哪种问题1、看测试报告最直接的方法就是看测试报告。传导发射CE超标就是传导问题辐射发射RE超标就是辐射问题。但如果两个都超标呢那就需要进一步分析。看频点。如果传导超标的频率和辐射超标的频率一致或接近很可能同一个噪声源同时导致了传导和辐射超标。这时候先解决噪声源两个问题可能一起好。2、拔线法这是一个很实用的排查方法逐根拔掉设备上的线缆观察辐射超标是否变化。如果拔掉某根线缆后辐射明显下降说明这根线缆就是辐射天线噪声是通过这根线缆辐射出去的。如果拔掉所有线缆辐射还是超标那说明PCB本身的辐射就是主因整改重点在板子上。拔线法简单粗暴但在整改现场特别管用几分钟就能定位辐射天线在哪。3、近场探头定位用近场探头在PCB表面扫描找出噪声最强的区域。这个方法对辐射问题特别有效能快速锁定噪声源的位置——是电源模块、时钟电路还是某段高速走线。近场探头的定位精度可以做到几个毫米比猜测效率高太多了。有条件的话整改前先用近场探头扫一遍心里有数再下手。三、传导超标的整改思路1、电源入口滤波传导超标最常见的原因就是电源线上的噪声没滤干净。解决办法是在电源入口处加滤波器一般是共模电感X电容Y电容的组合。共模电感抑制共模噪声X电容滤除差模噪声Y电容给共模噪声提供回流路径。这三件套配合好了大部分传导问题都能解决。但要注意滤波器的布局。共模电感和电容必须紧挨着放之间的走线越短越好。走线长了走线本身的寄生电感会削弱滤波效果等于白加。2、地线回路处理传导噪声很多时候是地线回路设计不合理导致的。地线阻抗太大返回电流走了不该走的路径噪声就通过地线耦合到电源线上。检查地线回路的关键点电源地和信号地是否分开、地线是否形成了大的环路、接地点是否合理。地线问题不解决加再多滤波器也是治标不治本。3、差模和共模要分清传导噪声分差模和共模两种整改方法不一样。差模噪声是线与线之间的噪声用X电容滤。共模噪声是线与地之间的噪声用共模电感和Y电容滤。判断方法是看超标频段。低频段超标多半是差模问题高频段超标多半是共模问题。当然最准的方法还是用电流探头分别测量差模和共模分量不过一般整改现场没这个条件按频段粗分也够用。四、辐射超标的整改思路1、找到辐射天线辐射超标必须先找到辐射天线。没有天线再大的噪声也辐射不出去。常见的辐射天线有外部线缆、PCB边缘走线、散热片、屏蔽壳缝隙。线缆是最常见的辐射天线。USB线、网线、电源线只要长度和噪声频率的波长成特定比例就会变成高效的辐射天线。这就是为什么拔线法能快速定位辐射源。PCB边缘的高速走线也很危险。走线靠近板边没有地平面屏蔽相当于直接朝空间辐射。所以高速信号走线尽量远离PCB边缘这是基本的布局规则。2、降低噪声源的驱动能力找到了天线还要找到驱动天线的噪声源。常见的噪声源包括开关电源的开关噪声、高速数字信号的时钟谐波、信号边沿的快速变化。降低噪声源驱动能力的方法信号线上串磁珠或小电阻限制电流的变化速率时钟信号适当降低边沿速率电源模块的开关频率避开敏感频段。说白了就是让信号别那么猛噪声自然就小了。3、切断耦合路径噪声源和天线之间一定存在耦合路径。切断这个路径辐射问题也就解决了。常见的耦合路径和对应措施空间耦合用屏蔽罩隔离地线耦合用分割地平面或磁珠隔离串扰耦合用增加走线间距或加地线隔离。其中共模电流是辐射的主要驱动源。很小的共模电流就能产生很大的辐射。所以抑制共模电流往往比直接加屏蔽更有效。在接口处加共模电感或者优化地线回路让共模电流有低阻抗回流通路都是常用的手段。五、整改顺序建议传导和辐射都超标的时候先整哪一个按我的经验先整传导。原因有两个。第一传导超标的整改措施相对确定电源滤波、地线优化套路比较成熟见效快。第二很多传导噪声也会通过线缆辐射出去把传导问题解决了辐射超标可能也跟着降下来。当然也有例外。如果辐射超标非常严重超标量很大那就先处理辐射。因为辐射严重超标可能意味着PCB设计有根本性问题早点发现早点改避免后期大改板。还有一点EMC整改不要迷信单一措施。有人喜欢拼命加电容有人喜欢到处贴铜箔但EMC是一个系统工程噪声源、耦合路径、天线三者缺一不可。抓住这三个环节逐一排查比盲目加措施靠谱得多。想系统掌握EMC整改的思路和方法可以私信了解凡亿教育的EMC设计与整改特训班从测试标准到实战整改都有完整体系少走弯路。
EMC测试不通过？先分清是传导问题还是辐射问题
EMC测试不过拿回来就开始加磁珠、套磁环、贴铜箔一顿操作猛如虎回头一测还是超标。这种情况太常见了。说白了整改方向都没搞对再怎么加措施也是白费功夫。EMC超标无非两条路传导和辐射。两种问题的产生机理不一样整改思路也完全不同。先搞清楚到底是哪条路超标再对症下药效率能高好几倍。一、传导和辐射到底差在哪1、传播路径不同传导骚扰是通过导线传播的。电源线、信号线、地线这些物理连线就是传导的通道。噪声从PCB出发沿着线缆跑出去在LISN上被接收机捕捉到。辐射骚扰是通过空间传播的。PCB上的走线、元器件、线缆都相当于天线噪声以电磁波的形式辐射到空间中被接收天线捕捉到。一个是沿着导线走一个是通过空气跑。路径不同整改方向自然不同。2、频率范围的差异传导测试一般覆盖150kHz到30MHz辐射测试一般覆盖30MHz到1GHz甚至更高。不过这个分界不是绝对的有些产品传导测试频段更高辐射也可能从较低频率开始超标。频率范围的差异给了我们一个初步判断依据低频段超标大概率是传导问题高频段超标大概率是辐射问题。当然这不是绝对的但作为初步判断是够用的。3、测试方式的区别传导测试在电源线上接LISN线性阻抗稳定网络通过LISN提取线缆上的噪声信号。辐射测试用接收天线在指定距离上测量空间中的电磁场强度。测试方式不同意味着两种超标对应的电路特征也不同。传导超标说明你的电源端口或信号端口噪声太大辐射超标说明你的PCB或线缆辐射能力太强。二、怎么快速判断是哪种问题1、看测试报告最直接的方法就是看测试报告。传导发射CE超标就是传导问题辐射发射RE超标就是辐射问题。但如果两个都超标呢那就需要进一步分析。看频点。如果传导超标的频率和辐射超标的频率一致或接近很可能同一个噪声源同时导致了传导和辐射超标。这时候先解决噪声源两个问题可能一起好。2、拔线法这是一个很实用的排查方法逐根拔掉设备上的线缆观察辐射超标是否变化。如果拔掉某根线缆后辐射明显下降说明这根线缆就是辐射天线噪声是通过这根线缆辐射出去的。如果拔掉所有线缆辐射还是超标那说明PCB本身的辐射就是主因整改重点在板子上。拔线法简单粗暴但在整改现场特别管用几分钟就能定位辐射天线在哪。3、近场探头定位用近场探头在PCB表面扫描找出噪声最强的区域。这个方法对辐射问题特别有效能快速锁定噪声源的位置——是电源模块、时钟电路还是某段高速走线。近场探头的定位精度可以做到几个毫米比猜测效率高太多了。有条件的话整改前先用近场探头扫一遍心里有数再下手。三、传导超标的整改思路1、电源入口滤波传导超标最常见的原因就是电源线上的噪声没滤干净。解决办法是在电源入口处加滤波器一般是共模电感X电容Y电容的组合。共模电感抑制共模噪声X电容滤除差模噪声Y电容给共模噪声提供回流路径。这三件套配合好了大部分传导问题都能解决。但要注意滤波器的布局。共模电感和电容必须紧挨着放之间的走线越短越好。走线长了走线本身的寄生电感会削弱滤波效果等于白加。2、地线回路处理传导噪声很多时候是地线回路设计不合理导致的。地线阻抗太大返回电流走了不该走的路径噪声就通过地线耦合到电源线上。检查地线回路的关键点电源地和信号地是否分开、地线是否形成了大的环路、接地点是否合理。地线问题不解决加再多滤波器也是治标不治本。3、差模和共模要分清传导噪声分差模和共模两种整改方法不一样。差模噪声是线与线之间的噪声用X电容滤。共模噪声是线与地之间的噪声用共模电感和Y电容滤。判断方法是看超标频段。低频段超标多半是差模问题高频段超标多半是共模问题。当然最准的方法还是用电流探头分别测量差模和共模分量不过一般整改现场没这个条件按频段粗分也够用。四、辐射超标的整改思路1、找到辐射天线辐射超标必须先找到辐射天线。没有天线再大的噪声也辐射不出去。常见的辐射天线有外部线缆、PCB边缘走线、散热片、屏蔽壳缝隙。线缆是最常见的辐射天线。USB线、网线、电源线只要长度和噪声频率的波长成特定比例就会变成高效的辐射天线。这就是为什么拔线法能快速定位辐射源。PCB边缘的高速走线也很危险。走线靠近板边没有地平面屏蔽相当于直接朝空间辐射。所以高速信号走线尽量远离PCB边缘这是基本的布局规则。2、降低噪声源的驱动能力找到了天线还要找到驱动天线的噪声源。常见的噪声源包括开关电源的开关噪声、高速数字信号的时钟谐波、信号边沿的快速变化。降低噪声源驱动能力的方法信号线上串磁珠或小电阻限制电流的变化速率时钟信号适当降低边沿速率电源模块的开关频率避开敏感频段。说白了就是让信号别那么猛噪声自然就小了。3、切断耦合路径噪声源和天线之间一定存在耦合路径。切断这个路径辐射问题也就解决了。常见的耦合路径和对应措施空间耦合用屏蔽罩隔离地线耦合用分割地平面或磁珠隔离串扰耦合用增加走线间距或加地线隔离。其中共模电流是辐射的主要驱动源。很小的共模电流就能产生很大的辐射。所以抑制共模电流往往比直接加屏蔽更有效。在接口处加共模电感或者优化地线回路让共模电流有低阻抗回流通路都是常用的手段。五、整改顺序建议传导和辐射都超标的时候先整哪一个按我的经验先整传导。原因有两个。第一传导超标的整改措施相对确定电源滤波、地线优化套路比较成熟见效快。第二很多传导噪声也会通过线缆辐射出去把传导问题解决了辐射超标可能也跟着降下来。当然也有例外。如果辐射超标非常严重超标量很大那就先处理辐射。因为辐射严重超标可能意味着PCB设计有根本性问题早点发现早点改避免后期大改板。还有一点EMC整改不要迷信单一措施。有人喜欢拼命加电容有人喜欢到处贴铜箔但EMC是一个系统工程噪声源、耦合路径、天线三者缺一不可。抓住这三个环节逐一排查比盲目加措施靠谱得多。想系统掌握EMC整改的思路和方法可以私信了解凡亿教育的EMC设计与整改特训班从测试标准到实战整改都有完整体系少走弯路。
