第一篇:EMI整改經驗(實戰精煉)
我們經常接觸用電的東西大概分 ITE,音視頻,家用電器,和燈具,當然還有其他的。這些東西 的一般都需要測試傳導,空間輻射/騷擾功率,諧波,電壓閃爍。根據標準不同而不同。
傳導主要是通過導線傳播的。所以我們整改時主要在濾波方面入手。和輻射一樣針對不同頻率,所用的方法有一定差異。很多東西涉及到 PCB 設計,排版。這方面我就不講了,我也不是很懂 啊?,F在我們就講成品的整改好了。
以我接觸的產品看來,開關電源類產品的頻率大概分四段:150K-400K-4M-20M-30M,這樣 分的好處是找問題迅速,一般前一段的主要問題在于濾波元器件上。小功率開關電源用一個合適 的 X 電容和一個共模電感可消除,從增加的元件對測試結果來看,一般電感對 AV 值有效,電容 對 QP 值有效。當然,這只是一般規律。電容越大,濾除的頻率越低。電感越大(適可而止),濾除的頻率越高。400K-4M 這一段主要是開關管,變壓器等的干擾??梢栽诠芘c散熱片之間加 屏蔽層(云母片),或者在引腳上套磁珠。吸收電路上套磁珠有時也很有效。變壓器初次級之間 的 Y 電容也是不容忽視的。次級對初級高壓端合適還是低壓端有時候對這段頻率影響很大。除 此之外,調整濾波器也可以抑制其騷擾。4M-20M 這段主要是變壓器等高頻干擾,在沒有找到根 源前,大概通過調整濾波,接地,加磁珠等手段解除,有時也可能是輸出端的問題。20M 以后 主要針對齊納二級管,輸出端電源輸入端整改。一般是用到磁珠,接地等。值得注意的是,濾波 器件因該遠離變壓器,散熱器,否則容易耦合。
鎮流器整改原理和開關電源類似,但是前部分超標并非調整濾波器件就都可以解除,最有效的 辦法是 Y 電容金屬外殼,外殼再連接地線。磁珠對高頻抑制效果不錯。其他的大同小異。
家電類很多都涉及到馬達,好的馬達,一般一個 X 電容就可以通過傳導。頻率高一點可以考慮 加磁環。很多馬達是需要用到 Y 電容的,通常是電刷對機殼。機殼接地或不接根據情況來。
下面說說空間輻射吧,想必大家也參加過不少培訓,從原理到設計到走線。。后悔沒專心。現在我講點實用的,拿大家熟悉的 PC 來舉例吧。我也是分幾部分來查原因。30-300-600-1000M,這些都不是一個準確的頻率。前一段主要是通過引線傳播,解決問題先得找到問題。所以你就找 個超標點,把 EUT 調到超標最嚴重的位置,一個一個拔。頻率降了,就說明這個有問題。頻率 再高點,撥光所有周邊雖然頻率有點改善還是超標,你不妨用手去擋或者接觸機殼?;蛘叽蜷_機 殼擺弄一下走線,只到找到最有影響的原因。最后一段自然就是空隙的原因了。如果不在 PCB 上找解決的方法,只有加吸收材料,接地和屏蔽這幾種方法,不過這也是幾種比較適用有效的方 法。所以我們手里通常要有以下材料:導電泡棉(塞縫的),銅/鋁箔,扣式磁環,彈片等等。輻射就象個水塔,哪里有口就往哪里跑,有時候這邊好了,那邊又不行。所以要注意內部的走線 等防止耦合等。
對于家電和音視頻,功率輻射超標現象也很常見。回說到功率輻射,今天恰好改了一個吹風機,就拿這個樣品做例子吧,這玩意 120V,功率輻射在 114M 以 上突然一路狂飚,到 300M 的時候基本在 70dbu/W,觀察其機構:電源線進來套一磁環,跨一 X 電容,然 后就發熱絲,分壓后整流給 24V 直流馬達供電。象這種結構按理說不會有太大干擾,看到突然增高的頻率,馬上想到可能是某個元件失效,或者某個元件工作頻率。于是做了一部分整改,比如電極端加電容,加磁珠等,結果還是余量不足。因為問題很明顯出在電機,為了不增加成本,讓整改變得有意義,所以讓客戶 提供了兩款小馬達,和新樣品。測試結果很低很理想。以上廢話的心得是:在無法接受成本的時候,就換核心部件。馬達類產品最好備不同廠家的樣品,如果 是測試馬達,就多備用幾個。交流馬達的碳刷產生的干擾比較常見,可以整改電感和電容。磁環在這類產 品中優勢比較明顯。
第二篇:開關電源EMI設計經驗
開關電源的EMI干擾源集中體現在功率開關管、整流二極管、高頻變壓器等,外部環境對開關電源的干擾主要來自電網的抖動、雷擊、外界輻射等。
1.開關電源的EMI源
開關電源的EMI干擾源集中體現在功率開關管、整流二極管、高頻變壓器等,外部環境對開關電源的干擾主要來自電網的抖動、雷擊、外界輻射等。
(1)功率開關管
功率開關管工作在On-Off快速循環轉換的狀態,dv/dt和di/dt都在急劇變換,因此,功率開關管既是電場耦合的主要干擾源,也是磁場耦合的主要干擾源。
(2)高頻變壓器
高頻變壓器的EMI來源集中體現在漏感對應的di/dt快速循環變換,因此高頻變壓器是磁場耦合的重要干擾源。
(3)整流二極管
整流二極管的EMI來源集中體現在反向恢復特性上,反向恢復電流的斷續點會在電感(引線電感、雜散電感等)產生高 dv/dt,從而導致強電磁干擾。
(4)PCB
準確的說,PCB是上述干擾源的耦合通道,PCB的優劣,直接對應著對上 述EMI源抑制的好壞。
2.開關電源EMI傳輸通道分類
(一).傳導干擾的傳輸通道
(1)容性耦合(2)感性耦合(3)電阻耦合
a.公共電源內阻產生的電阻傳導耦合b.公共地線阻抗產生的 電阻傳導耦合c.公共線路阻抗產生的電阻傳導耦合(二).輻射干擾的傳輸通道
(1)在開關 電源中,能構成輻射干擾源的元器件和導線均可以被假設為天線,從而利用電偶極子和磁偶極子理論進行分析;二極管、電容、功率開關管可以假設為電偶極子,電 感線圈可以假設為磁偶極子;(2)沒有屏蔽體時,電偶極子、磁偶極子,產生的電磁波傳輸通道為空氣(可以假設為自由空間);
(3)有屏蔽體時,考慮屏蔽體的縫隙和孔洞,按照泄漏場的數學模型進行分析處理。
3.開關電源EMI抑制的9大措施
在開關電源中,電壓和電流的突變,即高dv/dt和di/dt,是其EMI產生的主要原因。實現開關電源的EMC設計技術措施主要基于以下兩點:
(1)盡量減小電源本身所產生的干擾源,利用抑制干擾的方法或產生干擾較小的元器件和電路,并進行合理布局;
(2)通過接地、濾波、屏蔽 等技術抑制電源的EMI以及提高電源的EMS。
分開來講,9大措施分別是:
(1)減小dv/dt和di/dt(降 低其峰值、減緩其斜率)
(2)壓敏電阻的合理應用,以降低浪涌電壓
(3)阻尼網絡抑制過沖
(4)采用軟恢復特 性的二極管,以降低高頻段EMI(5)有源功率因數校正,以及其他諧波校正技術
(6)采用合理設計的電源線濾波器
(7)合理的接地處理
(8)有效的屏蔽措施
(9)合理的PCB設計
4.高頻變壓器漏感的控制
高頻變壓器的漏感是功率開關管關斷尖峰電壓產生的重要原因之一,因此,控制漏感成為解決高頻變壓器帶來的EMI首要面對的問題。
減小高頻變壓器漏感兩個切入點:電氣設計、工藝設計!
(1)選擇合適磁芯,降低漏感。漏感與原邊匝數平方成正比,減小匝數會顯著降低漏感。
(2)減小繞組間的絕緣層?,F在有一種稱之為“黃金薄膜”的絕緣層,厚度20~100um,脈沖擊穿電壓可達幾千伏。
(3)增加繞組間耦合度,減小漏感。5.高頻變壓器的屏蔽
為防止高頻變壓器的漏磁對周圍電路產生干擾,可采用屏 蔽帶來屏蔽高頻變壓器的漏磁場。屏蔽帶一般由銅箔制作,繞在變壓器外部一周,并進行接地,屏蔽帶相對于漏磁場來說是一個短路環,從而抑制漏磁場更大范圍的 泄漏。
高頻變壓器,磁心之間和繞組之間會發生相對位移,從而導致高頻變壓器在工作中產生噪聲(嘯叫、振動)。為防止該噪聲,需要對變 壓器采取加固措施:
(1)用環氧樹脂將磁心(例如EE、EI磁心)的三個接觸面進行粘接,抑制相對位移的產生;
(2)用“玻璃珠”(Glass beads)膠合劑粘結磁心,效果更好。
第三篇:EMI對癥分析-EMI整改
1MHZ 以內----以差模干擾為主
1.增大X 電容量;
2.添加差模電感;
3.小功率電源可采用PI 型濾波器處理(建議靠近變壓器的電解電容可選用較大些)。
1MHZ---5MHZ---差模共模混合,采用輸入端并聯一系列X 電容來濾除差摸干擾并分析出是哪種干擾超標并以解決,1.對于差模干擾超標可調整X 電容量,添加差模電感器,調差模電感量;
2.對于共模干擾超標可添加共模電感,選用合理的電感量來抑制;
3.也可改變整流二極管特性來處理一對快速二極管如FR107 一對普通整流二極管1N4007。
5M---以上以共摸干擾為主,采用抑制共摸的方法。
對于外殼接地的,在地線上用一個磁環串繞2-3 圈會對10MHZ 以上干擾有較大的衰減作用;可選擇緊貼變壓器的鐵芯粘銅箔, 銅箔閉環.處理后端輸出整流管的吸收電路和初級大電路并聯電容的大小。
對于20--30MHZ,1.對于一類產品可以采用調整對地Y2 電容量或改變Y2 電容位置;
2.調整一二次側間的Y1 電容位置及參數值;
3.在變壓器外面包銅箔;變壓器最里層加屏蔽層;調整變壓器的各繞組的排布。
4.改變PCB LAYOUT;
5.輸出線前面接一個雙線并繞的小共模電感;
6.在輸出整流管兩端并聯RC 濾波器且調整合理的參數;
7.在變壓器與MOSFET 之間加BEAD CORE;
8.在變壓器的輸入電壓腳加一個小電容。
9.可以用增大MOS 驅動電阻.30---50MHZ 普遍是MOS 管高速開通關斷引起,1.可以用增大MOS 驅動電阻;
2.RCD 緩沖電路采用1N4007 慢管;
3.VCC 供電電壓用1N4007 慢管來解決;
4.或者輸出線前端串接一個雙線并繞的小共模電感;
5.在MOSFET 的D-S 腳并聯一個小吸收電路;
6.在變壓器與MOSFET 之間加BEAD CORE;
7.在變壓器的輸入電壓腳加一個小電容;
8.PCB 心LAYOUT 時大電解電容,變壓器,MOS 構成的電路環盡可能的?。?/p>
9.變壓器,輸出二極管,輸出平波電解電容構成的電路環盡可能的小。
50---100MHZ 普遍是輸出整流管反向恢復電流引起,1.可以在整流管上串磁珠;
2.調整輸出整流管的吸收電路參數;
3.可改變一二次側跨接Y電容支路的阻抗,如PIN腳處加BEAD CORE或串接適當的電阻;
4.也可改變MOSFET,輸出整流二極管的本體向空間的輻射(如鐵夾卡MOSFET;鐵夾卡DIODE,改變散熱器的接地點)。
5.增加屏蔽銅箔抑制向空間輻射.100---200MHZ 普遍是輸出整流管反向恢復電流引起,可以在整流管上串磁珠
100MHz-200MHz之間大部分出于PFC MOSFET及PFC 二極管,現在MOSFET及PFC二極管串磁珠有效果,水平方向基本可以解決問題,但垂直方向就很無奈了
200MHZ 以上 開關電源已基本輻射量很小,一般可過EMI 標準。
傳導冷機時在0.15-1MHZ超標,熱機時就有7DB余量。主要原因是初級BULK電容DF值過大造成的,冷機時ESR比較大,熱機時ESR比較小,開關電流在ESR上形成開關電壓,它會壓在一個電流LN線間流動,這就是差模干擾。解決辦法是用ESR低的電解電容或者在兩個電解電容之間加一個差模電感。.........
第四篇:開關電源EMI設計經驗
開關電源EMI設計經驗
2010-05-24 來源:工控商務網 瀏覽:56 [推薦朋友] [打印本稿] [字體:大 小] 開關電源的EMI干擾源集中體現在功率開關管、整流二極管、高頻變壓器等,外部環境對開關電源的干擾主要來自電網的抖動、雷擊、外界輻射等。
一、開關電源的EMI源
開關電源的EMI干擾源集中體現在功率開關管、整流二極管、高頻變壓器等,外部環境對開關電源的干擾主要來自電網的抖動、雷擊、外界輻射等。
1、功率開關管
功率開關管工作在On-Off快速循環轉換的狀態,dv/dt和di/dt都在急劇變換,因此,功率開關管既是電場耦合的主要干擾源,也是磁場耦合的主要干擾源。
2、高頻變壓器
高頻變壓器的EMI來源集中體現在漏感對應的di/dt快速循環變換,因此高頻變壓器是磁場耦合的重要干擾源。
3、整流二極管
整流二極管的EMI來源集中體現在反向恢復特性上,反向恢復電流的斷續點會在電感(引線電感、雜散電感等)產生高 dv/dt,從而導致強電磁干擾。
4、PCB
準確的說,PCB是上述干擾源的耦合通道,PCB的優劣,直接對應著對上 述EMI源抑制的好壞。
二、開關電源EMI傳輸通道分類
1、傳導干擾的傳輸通道 1.1、容性耦合 1.2、感性耦合 1.3、電阻耦合
1.3.1、公共電源內阻產生的電阻傳導耦合 1.3.2、公共地線阻抗產生的 電阻傳導耦合 1.3.3、公共線路阻抗產生的電阻傳導耦合
2、輻射干擾的傳輸通道
2.1、在開關 電源中,能構成輻射干擾源的元器件和導線均可以被假設為天線,從而利用電偶極子和磁偶極子理論進行分析;二極管、電容、功率開關管可以假設為電偶極子,電感線圈可以假設為磁偶極子; 2.2、沒有屏蔽體時,電偶極子、磁偶極子,產生的電磁波傳輸通道為空氣(可以假設為自由空間);
2.3、有屏蔽體時,考慮屏蔽體的縫隙和孔洞,按照泄漏場的數學模型進行分析處理。
三、開關電源EMI抑制的9大措施
在開關電源中,電壓和電流的突變,即高dv/dt和di/dt,是其EMI產生的主要原因。實現開關電源的EMC設計技術措施主要基于以下兩點:
1、盡量減小電源本身所產生的干擾源,利用抑制干擾的方法或產生干擾較小的元器件和電路,并進行合理布局;
2、通過接地、濾波、屏蔽 等技術抑制電源的EMI以及提高電源的EMS。
2.1、減小dv/dt和di/dt(降 低其峰值、減緩其斜率)2.2、壓敏電阻的合理應用,以降低浪涌電壓 2.3、阻尼網絡抑制過沖
2.4、采用軟恢復特 性的二極管,以降低高頻段EMI 2.5、有源功率因數校正,以及其他諧波校正技術 2.6、采用合理設計的電源線濾波器 2.7、合理的接地處理 2.8、有效的屏蔽措施 2.9、合理的PCB設計
四、高頻變壓器漏感的控制
高頻變壓器的漏感是功率開關管關斷尖峰電壓產生的重要原因之一,因此,控制漏感成為解決高頻變壓器帶來的EMI首要面對的問題。
減小高頻變壓器漏感兩個切入點:電氣設計、工藝設計!
1、選擇合適磁芯,降低漏感。漏感與原邊匝數平方成正比,減小匝數會顯著降低漏感。
2、減小繞組間的絕緣層?,F在有一種稱之為“黃金薄膜”的絕緣層,厚度20~100um,脈沖擊穿電壓可達幾千伏。
3、增加繞組間耦合度,減小漏感。
五、高頻變壓器的屏蔽 為防止高頻變壓器的漏磁對周圍電路產生干擾,可采用屏 蔽帶來屏蔽高頻變壓器的漏磁場。屏蔽帶一般由銅箔制作,繞在變壓器外部一周,并進行接地,屏蔽帶相對于漏磁場來說是一個短路環,從而抑制漏磁場更大范圍的泄漏。
高頻變壓器,磁心之間和繞組之間會發生相對位移,從而導致高頻變壓器在工作中產生噪聲(嘯叫、振動)。為防止該噪聲,需要對變壓器采取加固措施:
1、用環氧樹脂將磁心(例如EE、EI磁心)的三個接觸面進行粘接,抑制相對位移的產生;
2、用“玻璃珠”(Glass beads)膠合劑粘結磁心,效果更好。
第五篇:產品EMC、EMI、EMS整改方案范文
產品EMC、EMI、EMS整改方案
背景:
由于產品前期沒有進行EMC設計或者考慮不周,以及市場對產品的EMC要求越來越嚴格。企業在進行產品EMC認證的過程中往往會出現部分EMC項目無法通過,而且在短時間內需要尋找問題根源并解決問題。針對企業的這一問題,我司可以提供EMC整改服務,幫助企業解決在測試中遇到的EMC問題。
提供從源頭解決的方案
提供可批量化的方案
提供低成本的方案
提供的方案充分考慮產品時間進度、生產工藝等
整改服務
電磁干擾(EMI)問題整改服務 電磁抗干擾(EMS)問題整改服務 整改思路
我司技術組從產品系統角度全局考慮,通過對產品原理圖、PCB、結構進行詳細分析,從源頭上解決產品的EMC問題,確保為企業提供快速、高效、低成本、可量產的整改方案,達成客戶的利益最大化。
【主 辦 單 位】中 國 電 子 標 準 協 會
【咨 詢 熱 線】0 7 5 5 – 2 6 5 0 6 7 5 7 1 3 7 9 8 4 7 2 9 3 6 李 生
【咨 詢 郵 箱】martin#ways.org.cn(請將#換成@)
整改流程
1.項目評估 2.合同簽訂
了解產品目前在EMC測試時遇到的問題點; 根據項目評估制定報價單; 對產品性能,工作原理等熟悉; 制定保密協議; 評估項目的難易度 雙方簽訂合同; 3.摸底定位 4.改版實施
定位出產品干擾源; 輸出原理圖評審報告;
定位出產品干擾路徑; 輸出PCB LAYOUT評審報告; 輸出摸底定位整改報告; 輸出結構評審報告;
5.最終驗證
對改板后新樣機進行測試; 對改板后新樣機進行成本控制; 輸出最終驗證測試報告;
售后服務
合作完成后,免費進行一天針對該產品的電磁兼容技術交流培訓服務; 后續委托我司EMC測試合作,測試費用給予8.5折優惠;
日常電話、郵件EMC咨詢;包括電磁兼容認證、設計、整改等;
免費到我司使用頻譜儀定位技術服務,我司安排工程師做指導并給出建議;