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嘉峪檢測網 2025-03-18 09:13
大電流和大功率產品通常涉及高電流回路和高頻開關元件，這些特性容易導致電磁干擾（EMI）和電磁敏感性（EMS）問題。電磁兼容（EMC）整改需要綜合考慮屏蔽、接地、濾波、布線優化等多種手段，以下是具體的整改策略：
1. 優化電路設計
大電流產品中，電源回路和高頻開關元件是主要的干擾源。優化電路設計時，應盡量減小電流環路面積，避免高頻信號與低頻信號之間的耦合。例如，開關電源中的高頻開關元件（如MOSFET）和大電流回路（如變壓器、電解電容）應盡量靠近布置，以減少環路面積。
2. 增加濾波措施
在電源輸入端和關鍵信號線上增加濾波器是抑制干擾的有效手段。例如，對于高頻開關電源，可在輸入端增加π型濾波器，或在高頻開關節點串聯磁珠以抑制高頻干擾。此外，針對諧波干擾，可在輸出整流管上串聯磁珠或調整吸收電路參數。
3. 屏蔽與接地
屏蔽是防止電磁干擾的重要手段。對于大電流產品，可采用金屬外殼或屏蔽罩對關鍵部件進行屏蔽，并確保屏蔽層良好接地。例如，高頻變壓器和開關元件可通過屏蔽銅箔進行隔離。接地設計也很關鍵，高頻電路應采用多點接地，低頻電路則可采用單點接地。
4. 布線優化
合理布線可有效減少干擾。電源線和信號線應盡量避免交叉，高頻信號線應盡量短且靠近地平面。例如，在某電機控制器的整改中，重新布線并增加共模扼流圈后，電源線與信號線之間的干擾得到了有效抑制。
5. 軟件優化
對于數字電路，可通過軟件手段如展頻技術或跳頻技術分散能量，降低單點頻率的輻射強度。
6. 能量吸收與分散
在高頻開關元件上并聯吸收電路（如RC吸收電路）或串聯磁珠，可將高頻能量轉化為熱能消耗掉。此外，通過合理布局PCB，將高頻元件盡量靠近電源芯片，減少高頻回路長度，也可有效降低輻射。
產品EMC案例分析
案例1：開關電源的EMC整改
某開關電源在電磁兼容測試中發現電源端子騷擾電壓超標。經過分析，發現問題是由于高頻開關元件的輻射和電源回路的干擾。整改措施包括優化濾波電路設計，增加去耦電容，并在高頻開關節點串聯磁珠。通過這些措施，電源端子的騷擾電壓得到了有效降低，最終通過了相關測試。
案例2：高頻無極燈的EMC整改
某高頻無極燈在電磁兼容測試中發現電源端子騷擾電壓超標。整改措施包括優化濾波器安裝位置，增加濾波器件，并在變壓器輸入端增加小電容。通過這些措施，電源端子的騷擾電壓得到了有效降低，最終通過了相關測試。
案例3：大功率直流電機的EMC整改
某汽車直流電機在電磁兼容測試中發現傳導發射超標。整改措施包括在電機轉子安裝環形壓敏電阻以降低騷擾噪聲，并配合EMC濾波PCB線路板。此外，優化接地設計，增加接地面積，確保接地導通性。通過這些措施，電機的傳導發射得到了有效抑制。
案例4：LED舞臺燈的EMC整改
某LED舞臺燈在電磁兼容測試中發現輻射騷擾場強超標。整改措施包括優化信號線走線，增加屏蔽措施，并調整濾波電路。通過這些措施，舞臺燈的輻射騷擾得到了有效抑制，最終滿足了相關標準。
案例5：智能音箱的EMC整改
某智能音箱在電磁兼容測試中發現輻射發射超標，主要原因是濾波電容不足。整改措施包括增加濾波電容容量，優化電路設計，并在高頻元件上增加磁珠。通過這些措施，音箱的輻射發射得到了有效抑制，最終通過了相關測試。
案例6：混合動力汽車DC/DC模塊的EMC整改
某混合動力汽車的DC/DC模塊在電磁兼容測試中發現低頻開關電源干擾超標。整改措施包括增加濾波電容，調整電路連接，并優化PCB布局。通過這些措施，低頻開關電源的干擾得到了有效抑制，模塊的電磁兼容性能顯著提升。
案例7：大功率電源的EMC整改
某大功率電源在電磁兼容測試中發現傳導干擾和輻射干擾嚴重。整改措施包括優化電路設計，增加共模和差模濾波器，并屏蔽關鍵部件。通過這些措施，電源的傳導和輻射干擾得到了有效抑制，最終通過了電磁兼容認證。
案例8：高頻數據電臺的EMC整改
某高頻數據電臺在電磁兼容認證試驗中發現跳頻工作模式下諧波超標。整改措施包括優化射頻信號的傳輸路徑，增加諧波濾波器，并確保所有電纜采用屏蔽電纜并套上防波套。通過這些措施，電臺的諧波輻射得到了有效抑制。
案例9：按摩設備的EMC整改
某按摩設備在電磁兼容測試中發現充電狀態下輻射超標。整改措施包括優化充電板的PCB布局，將高頻元件靠近電源芯片，減少高頻回路長度，并增加濾波電容。通過這些措施，設備的輻射發射得到了有效抑制，最終滿足了相關標準。
案例10：汽車電子控制單元（ECU）的EMC整改
某汽車電子控制單元（ECU）在電磁兼容測試中發現輻射發射超標，主要原因是PCB布局不合理，高頻電路與低頻電路之間存在耦合。整改措施包括重新設計PCB布局，將高頻電路與低頻電路分開，并在電源輸入端增加π型濾波電路。同時，優化外殼屏蔽，確保屏蔽層良好接地。通過這些措施，輻射發射強度大幅降低，滿足了相關標準。
通過以上案例可以看出，電磁兼容整改需要綜合運用多種手段，并結合嚴格的測試驗證，才能有效提升設備的電磁兼容性能。
來源：Internet
