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產(chǎn)品內(nèi)部互聯(lián)和布線不當(dāng)導(dǎo)致輻射發(fā)射超標(biāo)現(xiàn)象、原因分析

嘉峪檢測(cè)網(wǎng)        2024-09-22 20:43

本文主要舉例分析產(chǎn)品產(chǎn)品內(nèi)部的互聯(lián)和布線不當(dāng)引起的輻射發(fā)射超標(biāo)現(xiàn)象、原因分析,解決措施,思考與啟示。

 

1、現(xiàn)象描述:

 

某微型計(jì)算機(jī)的輻射發(fā)射測(cè)試結(jié)果如下圖所示:

從測(cè)試結(jié)果看測(cè)試不能通過 EN55022 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的CLASS B限值要求?

 

從圖中我們可以看出,頻率不通過的頻點(diǎn)主要是低頻以及100MHz。

 

2、原因分析:

 

微型計(jì)算機(jī)一般由主板? 電源? 機(jī)箱組成, 作為微型計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)廠家, 很多情況下只設(shè)計(jì)主板, 電源和機(jī)箱通常都是外購的?

 

如果把主板? 電源? 機(jī)箱三個(gè)部件 (微型計(jì)算機(jī)的主要組成因素) 分開來考慮EMC問題, 那么就要對(duì)各個(gè)部件分別提出EMC要求:

 

如電源需要采用具有3C認(rèn)證的電源。

 

機(jī)箱采用具有一定屏蔽效能的機(jī)箱?

 

主板按照EMC的規(guī)則進(jìn)行布局布線。

 

三個(gè)EMC性能比較好的部 (主板? 電源? 機(jī)箱) 組成一個(gè)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)后, 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體EMC性能是不是也肯定好呢?

 

這是不一定的? 

 

因?yàn)檫€有一個(gè)因素對(duì)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體EMC性能非常重要, 它就是各個(gè)部件之間的互連和布線?

 

本案例的問題實(shí)際上就是由于各個(gè)部件之間的互連和布線缺陷導(dǎo)致的? 

 

下圖是是微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部布線示意圖:

注意上圖中主板上的一根信號(hào)線引至機(jī)箱的接口處 (USB插口? 耳機(jī)插口? 麥克風(fēng)插口) 的布線情況, 它存在兩個(gè)EMC缺陷:

 

電源線與信號(hào)線捆在一起, 導(dǎo)致電源上的噪聲向信號(hào)線 (USB? 耳機(jī)? 麥克風(fēng)線) 傳遞。

 

信號(hào)線 (USB? 耳機(jī)? 麥克風(fēng)線) 從主板引向機(jī)箱接口時(shí), 橫跨過整個(gè)主板, 并且離主板表面的距離較近 (約2cm), 導(dǎo)致主板上的高頻噪聲也向信號(hào)線 (USB? 耳機(jī)? 麥克 風(fēng)線) 傳遞?

 

受到電源上的噪聲和主板高頻噪聲 “污染” 的USB? 耳機(jī)? 麥克風(fēng)線在EMC測(cè)試時(shí)繼 續(xù)引向機(jī)箱的屏蔽體外, 最終導(dǎo)致輻射發(fā)射超標(biāo)。

 

3、處理措施:

 

按照以上分析,我們可以用以下措施:

 

將信號(hào)線 (USB? 耳機(jī)? 麥克風(fēng)線) 沿機(jī)箱壁單獨(dú)布線 (沿機(jī)箱壁布線會(huì)衰減線之間的耦合和線的輻射),

 

不與電源線捆在一起。

 

也不跨于主板上方?

 

修改布線后輻射發(fā)射測(cè)試結(jié)果如下圖所示:

低頻和100MHz的頻點(diǎn)皆不再超標(biāo),測(cè)試通過。

 

4、思考與啟示:

 

由前面的例子分析我們可以得到如下啟示: 

 

對(duì)于系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品設(shè)計(jì), 不但要控制好組成系統(tǒng)的各個(gè)部件各自的EMC性能, 還要處理好各個(gè)部件之間的互連和布線問題, 兩者缺一不可?

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來源:電子工程師之家

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