一、傳(chuán)導(dǎo)發射(Conducted Emission)測試,簡稱CE,通常(cháng)也會被稱為騷擾電壓測試,是指係統內部的電(diàn)壓或電流(liú)通過信號電纜、電源線或地線傳輸出去而成為其他係統或(huò)設備幹擾源的一種電磁現象。隻要有電源線(xiàn)的(de)產品都會涉及到,包括許多直流(liú)供電產品,另外,信號/控製線在不少標準中也有傳導(dǎo)發射的要求,通常用(yòng)騷擾(rǎo)電壓或騷擾電流的限值(兩者有相互轉換關係)來表示。
二、測試標準(zhǔn)
以(yǐ)GB/T18655(等同(tóng)於國際標準(zhǔn)CISPR25)為例,傳導(dǎo)發射試驗(yàn)分為電壓法和電流(liú)探頭法,電壓法的測試頻段為(wéi)0.15MHz~108MHz,人工網絡連接器與(yǔ)被測件連接器之(zhī)間的電(diàn)源線長度Lp應為(wéi)200mm;電流探頭法的測試頻段(duàn)為0.15MHz~108MHz,在距離被測件50 mm和750 mm兩處用探(tàn)頭測量發射,試驗線束應(yīng)為1700mm長(或試驗另有規定),並且應放置在無導電性、低相對介電常數材料(εr≤1.4)上,位於參考接地平麵上方50 mm±5 mm的位置。
三、案例分析
本次的整改實例是一(yī)款(kuǎn)行車記錄(lù)儀,測試CE電壓法,以下為測試擺放圖。
測試後發現數據有部分(fèn)超標,超標的點M2為0.8MHz,通過排查發現是(shì)電源問(wèn)題,開關頻率超標,該芯片的開(kāi)關(guān)頻率為400KHz,接下來準(zhǔn)備對電源輸入端進(jìn)行(háng)濾波。
根據以往的整改經驗,我在電源輸入端加了LC濾波,L選取了10μH的一體成型電感,THMPI040402D100MT,C選用了(le)2.2μH的陶瓷電容(róng),加完LC濾波後的測(cè)試數據如下:
通過對比前後數據發(fā)現,M2這個點從51db直接降到了21db,整整降了30db,為什麽一個普通的LC濾波能有(yǒu)這麽好的(de)濾波效果?LC濾波器的參數隨(suí)便選擇(zé)能不能達到這個效果呢?
下麵(miàn)我們一起來分析(xī)一下。
首先我們要清楚一點,LC濾波是一個二階的低通濾波器,二階的低通濾波器濾(lǜ)波效果是-40db/10倍頻,那(nà)麽我們現在一起來(lái)算一下,400KHz的開關頻率超標,為了達到最.好.的.濾波效果,選用的(de)LC濾波器到底用多大。
因為LC濾波器的濾波效(xiào)果(guǒ)是-40db/10倍頻,所以我們計算的時候,要把開關頻率(lǜ)fsw除10得到(dào)截止頻(pín)率f,然後算出LC濾波器的參數,在使用電感L=10μH的情況下,計算得C=1.58μF
而我們上麵整改時使用的措施是L=10μH,C=2.2μF,與計(jì)算(suàn)出來的數據相近,所以濾波(bō)效果非常好。
針對開關頻率超標的問題(tí),除了在DC-DC芯片輸入端做LC濾波外,DC-DC芯片的PCB設(shè)計也有很大的講究:
①輸入電容、輸出電容、二極管、功率電感構成的兩個回路麵積最小化。路徑最短化。
②電容大小以及放置位置。
③SW引腳到電感的走線:滿足通流以及散熱的情況下,盡量短小精悍。
④器件放頂層還是(shì)底層:高電流電(diàn)壓(yā)變(biàn)化率的器件同層擺(bǎi)放,不能換層。
⑤FB引腳(jiǎo)走線:遠離噪聲源。
⑥BOOT引腳走線:越短越好。
⑦電感底部要不要鋪(pù)銅:同層可以不鋪,下層建議都鋪銅。
從以上案例中不難看出,學會如何選擇合(hé)適的LC濾波器參(cān)數,能夠高效解決傳導測試中的開關頻率超標,效果明顯。
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