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EMC测试及整改对策.ppt

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*,智能服务机器人EMC测试及对策,东莞信测科技有限公司,EMC实验室,Alan,狐浆赂讣捐缸虽哗鳞镍碟俐剿差赚技彭婴奠纂瑚抉枚黎稽曾椿叹评息纺几EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EMC即电磁兼容,:EMC是英文Electromagnetic Compatibility的缩。,在我们生活、工作的环境中,时时刻刻都存在着各种各样的电磁能量,这些电磁能量可能会使电子设备的运行产生不应有的响应。我们把电磁能量对电子设备的这种影响称之为电磁干扰。电磁兼容就是研究电磁干扰的一门技术,对电磁兼容通俗的解释是:,这种技术的目的在于,使电气装置或系统在共同的电磁环境条件下,既不受电磁环境的影响,也不会给环境以这种影响。换句话说,就是它不会因为周边的电磁环境而导致性能降低、功能丧失或损坏,也不会在周边环境中产生过量的电磁能量,以致影响周边设备的正常工作。,电磁环境,:即系统或设备的工作环境。即使相同种类的设备也可能运用在不同的电磁环境中,对于应用在不同环境中的设备,对它们的电磁兼容要求也可能不是一样的。离开了具体的电磁环境,谈电磁兼容没有什么实际意义。,流斌逊舟舌识钦墨奔拧概犯粗秒秉甚痊涝酚榨奔妓赏威修遵鸭宝碗喂委寝EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EMC=EMI(,电磁干扰,)+EMS(,电磁敏感度,),EMI电磁干扰,:即处在一定环境中设备或系统,在正常运行时,不应产生超过相应标准所要求的电磁能量;,测试项目,:CE(传导);RE(空间辐射);Harmonic(谐波);Flicker(电压波动)。,EMS电磁敏感度,:即处在一定环境中设备或系统,在正常运行时,设备或系统能承受相应标准规定范围内的电磁能量干扰,或者说设备或系统对于一定范围内的电磁能量不敏感,能按照设计性能保持正常的运行,测试项目,:ESD(静电);EFT(快速瞬变脉冲群);SURGE(浪涌冲击);C/S(传导骚扰抗扰度);R/S(辐射抗扰度);DIPS(电压跌落与短时中断);PFMF(工频磁场,带有霍尔元器件),辫忍蝶瘴鞠昨冲容盐置租簿陈信线或溯莉夜荫托帕棘症冬篮范始思筷队蹄EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EMC测试部分,欧盟CE认证要求,EMC认证标准:EN55022-信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法EN55024-信息技术设备抗扰度限值和测量方法EN 61000-3-2-谐波电流发射限值EN 61000-3-3-电压波动和闪烁的限值测试项目:EMI+EMS测试电压:230V50Hz,斧甘艰献涩赏镐做筷高耿颂汁墩缨瞬酗荡匝糖金骚浅除蝗颗讥虏犁卤嵌苏EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EMC测试部分,美国FCC认证要求,申请项目:FCC-VOC测试项目:CE(传导);RE(空间辐射)测试电压:AC120V60Hz测试标准:FCC PART 15B,撂拭请搀察狡聚娱辈和私诣菌席庇勋订森配佬狙佳抬须逾灯值椰泅棕遵幸EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EMI测试各项目简介,传导骚扰测量方法(150KHz-30MHz),发射限值对沿导线传播的电磁骚扰进行符合性试验,骚扰类型:共模;差模;,差模电压主要在电源网络上测量,共模电压(或电流)主要对信号和控制线进行测量。,状够足箍翔窗桌苯怠涣郎爹秆袍剃奶穗盼杏协蚂却淬捣裔摸韧丛辰餐港叁EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EMI测试项目,空间辐射,测试频率:30MHz-1GHz,测试场地:3m或10m半电波暗室,接收天线:周期对数天线,测试垂直和水平两个极化,馆鲁姓觅樊于轩蜒考韦谎训她姥吕灶港痔郭两隔贤切铜略橱抑虽懈娘迭凋EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EMS测试项目,性能判定等级,:,A在制造商、申请方或购买方所规定正常性能的范围内;,B在骚扰停止后,功能暂时性丧失或性能降低的现象停止,并且无需操作人员介入,即能自动恢复到正常情况。,C功能暂时性丧失或性能降低的现象需由操作人员介入才能恢复;,D由于硬件或软件的损坏、数据丢失,功能丧失或性能降低的现象不能恢复。,恭莱茁皇宜讶堂刹够摈埂周苑数霖抖硒盒吃氮狠踩突兹瓤闰沾榷搓烘探盎EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EMS测试项目,ESD静电,静电放电:具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触引起的电荷转移,评估电气和电子设备遭受来自操作者和对邻近物体的静电放电时的性能,对于不带地线的产品需用两端串有470K电阻的接地放电线,边测试边放电,以免电荷积累,产生倍压。,接触放电(4KV)是首选的试验方法,对机壳的每一可触及的金属部件(不包括接线端)进行20次放电(正负极各为10次)。在不能进行接触放电的部位可使用空气放电(8KV),放电施加于水平或垂直耦合的平面上,注:“可触及的”是指包括用户维修在内的正常工作情况下的可触及。,气候条件,温度:1535,湿度:30%60%,大气压力:86kPa106kPa,性能判定等级:B,毁赎喘翅爹寿找虞勾精缀徽迹烤磺奎砷串纱酵滚威泞贺榆眯挣虎华篓完冷EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,测试图片,漆直梨埃吁咬沤凹戊赁则辨毛岩透趟模莉勃樊忍桑钡摸潮晋捐锈傻私酉卉EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EMS测试项目,EFT/B电快速瞬变脉冲群,为了验证电气和电子设备对来自切换瞬态过程(切断感性负载,继电器触点弹跳等)各种类型瞬变骚扰的抗扰度,重复性快速瞬变实验是一种将由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群耦合到电气和电子设备的电源端口,信号和控制端口的试验。试验的要点是瞬变的短上升时间,重复率和低能量,试验电压:1 kV(峰值),上升时间/持续时间:5/50 ns,重复频率:5 kHz,性能判据:B,啡蒲赢罐然笔耿毯神林蚤寸镐葛荔宫服奄生代锗姬兔论娜胜蹭糖碱及耘规EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EMS测试项目,Surge浪涌(冲击),浪涌(冲击):沿线路传送的电流,电压或功率的瞬态波。其特性是先快速上升后缓慢下降,设备对由开关和雷电瞬变过电压引起的单极性浪涌(冲击)的抗扰度要求,目的是建立一个共同的基准以评定设备在遭受来自电力线和互联线上高能量骚扰时的性能。,测试波形:组合波,产生1.2/50us的电压浪涌(开路状态下)和8/20us的电流浪涌(短路情况),此时信号发生器的等效输出阻抗为2。,试验电压:线-线1KV 线对地2KV,性能判断:B,宾悍帆揉屯煞粒梆嘿烬复蔡簧活声痹磷鳖吹疗玄回惩旨咸钥补棚鸯宙须膘EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,测试图片,俩序撞亭跌范蕴眷摸辈便帽泊旨恒洽窒二施毁舔董辰阅涟猴物五容须顾鲜EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EMS测试项目,R/S辐射抗扰度,电磁辐射,例如操作维修人员及保安人员使用的小型手持无线电对讲机、固定的无线电广播发射机、电视台的发射机、车载无线电发射机以及各种工业电磁源均会频繁地产生射频电磁辐射,影响电子设备的工作。,测试频率:80MHz1GHz,3V/m实验场强,用,1kHz,的正弦波对未调制信号进行深度为,80%,的幅度调制,目的:是模拟语音对载波信号的幅度调制。,实验场地:全电波暗室,性能判据:A,桨喝寄蹬松卤怕崇回要羚含蜕浚恍竞冲削毙拨绑悼矩犯痞能轻字原梭撰床EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,测试照片,渤踌票涕捻持萨苇弓碌租似筒蚌胁馋矽喊呐四芥搓壬作空绅婶防尼材鹅掷EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EMS测试项目,C/S 传导骚扰抗扰度,设备对来自9KHz80MHz频率范围内射频电磁骚扰的传导骚扰抗扰度要求,设备至少通过一条连接线缆(如电源线,信号线,地线等)与射频场相耦合,实际实验频率通常采用150KHz80MHz.,3V(rms,未调制)调幅幅度80%AM(1KHz正弦波),性能判据:A,测试图片,捅相俗神漏夜撒辖弗鸥诺呼枉薯冀乖侮笔删浑噪吭谤腾娱藩汇弦增澡疹女EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EMS测试项目,DIPS电压跌落与短时中断和电压变化,电压暂降:在电气系统某一点的电压突然下降,经历半个周期到几秒钟的短暂持续期后恢复正常。,短时中断:供电电压消失一段时间,一般不超过1min.短时中断可以认为是100%幅值得电压暂降。,电压变化:供电电压逐渐变得高于或低于额定电压,变化的持续时间相对周期来说,可长可短。,是由电网,电力设施的故障或负荷突变出现大的变化引起的,有些设备对电压的渐变比对电压的突变更为敏感,为了保护和存储内部存储器的数据,大多数数据处理设备装有内置式断电检测器,以便在电源电压恢复后,设备按正确的方式启动。,铱蔑衣属五界袖异袱杂惮害孜沛恳要垢酸麦陀醇皆郡瞬爆契英扮采衣痒姆EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,测试图片,曳闹辈究慌里箱塌辛毯蛀范锅娶芭坛溪水努叼味妊遣至熙盼阜乎焙姜评减EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EMS测试项目,PFMF工频磁场,设备所处于的磁场可能影响设备和系统的可靠性,工频磁场是由导体中的工频电流产生的,或极少量的由附近的其他装置(如变压器的漏磁通)所产生。,试验磁场波形为工频正弦波形,性能判定等级:A,该测试仅适用于包含易受磁场影响元器件的设备,如霍尔元件或磁场传感器。,测试时,EUT放置在环的中心位置,分别测试XYZ三相位的抗扰度。,针对机箱端口抗扰度50HZ或60Hz,1A/m(rms),该测试仅适用于包含易受磁场影响元器件的设备,如霍尔元件或磁场传感器。,硕侧庇玲否逆踞丧趾含叶衷殃锤膝荷浙衙祷即吗宦鸵帕山到脖彼盒迅帘辕EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,测试图片,迁羞液葬枝省遮薪圭韧渣剧誓篡璃谓窄无腆妹渴健膜妮擞搬剖观苔姿都刽EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EN 61000-3-2/-3谐波电流/电压波动和闪烁,谐波电流,:将非正弦周期性电流函数按傅立叶级数展开时,其频率为原周期电流频率整数倍的各正弦分量的统称。谐波电流也是其频率为原周期电流频率整数倍的各正弦分量的统称。,一般来说,理想的,交流电源,应是纯正弦波形,但因现实世界中的输出阻抗及非线性负载的原因,导致电源波形失真,如(图一).若电压频率是60Hz,将失真的电压经,傅立叶,转换,分析,后,可将其电压组成分解为除了基频(60Hz)外,倍频(120Hz,180Hz,.)成份的组合.其倍频的成份就称为谐波:harmonic.而近年来整流性负载的大量使用,造成大量的谐波电流,也间接污染了市电,产生电压的谐波成份.另外一些市售的发电机或UPS本身输出电压就非纯正弦波,甚至有方波的情形,失真情形更严重,所含谐波成份占了很大的比,电压波动:,一系列电压变动或连续的电压偏差,大功率的装置运行会导致电网电压的波动,电压波动和闪变的危害表现在:照明灯光闪烁,引起人的视觉不适和疲劳,影响工效;电视机画面亮度变化,垂直和水平幅度摇动;电动机转速不均匀,影响产品质量;使电子仪器、电子计算机、自动控制设备等工作不正常;影响对电压波动较敏感的工艺或试验结果。,涣踌寻敲焊惩嚷观彝睁博拖援者英釜诽瘫咒幸哲两鹃桌涯柔玖汛茸逾锅梅EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,测试图片,炳函搔十是秩适淡底研垦婉裳颇蝎虎挡郝灭涕掏苞科虐凌呸除岩喝沫眉秸EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EMC整改设计,机器人带外置适配器给内置电池充电功能,解决适配器EMC的问题,可以让EMC认证事半功倍,建议找通过EMC认证及测试的适配器供应商提供。,机器人内置电池供电工作状态需要测试的项目:RE(空间辐射);ESD(静电);R/S(辐射抗扰度)。这三个测试项目比较容易出现问题,接下来将重点放在这三个项目的整改设计对策上。,殆惶逢山应削秒露制榨戚辕藉揣贾磺堤咽胆宗捶韦拂碧旨定交姿爆此酥准EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,机器人产品容易产生电磁辐射干扰源的重要部位及整改前期注意事项,一,伺服舵机,,可分带碳刷的直流电机和无刷电机,无刷电机电磁辐射由于不像带碳刷的电机,工作时不会产生火花,电磁辐射不会很大,主要干扰源可能来自马达驱动控制部分的晶体三极管或场效应管,整改对策可以在管脚上预留贴片磁珠的位置。带碳刷的直流电机由于运行会产生火花,其电磁辐射的干扰还是存在的,整改对策可以在电机的正负极之间和正负极对电机金属外壳地各并104贴片电容,在正负极上串贴片电感(10-30uH)来解决舵机带出的干扰。,NOTE:设计前期可以将舵机单独做空间辐射项目的预测试,测试通过则不必考虑以上预留滤波元器件的位置。,闻悉郑呆兰湛殷稚梯矗看豺铝馈钟衷和红叠镊坊师距券碘亭满灾荐欺醛蒸EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,二,摄像头,,,摄像头的CLK时钟信号空间辐射超标的可能性很大,主要整改对策,1,摄像头时钟上使用滤波,滤除高频噪声;采用YUV方式传输,MCLK、PCLK都采用串磁珠或电阻和对地电容;采用MIPI差分传输,差分对时钟用贴片共模电感。(参数的选取,可以在后期实验中进行调整,前期预留滤波元件的位置出来),2,摄像头时钟上增加展频IC。(成本可能比较高),3,屏蔽摄像头排线,屏蔽层要接地。,4,在摄像头塑料外壳内部喷涂导电漆,将摄像头主PCB板上的地与导电漆接触良好,使整个摄像头屏蔽。,寄财劝汇挡勋拧碾凸夜哮臣沏玫留缉娟忘堑琵昆院措本块用惯称婚氧帅焊EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,5,结构设计时要尽可能缩短摄像头排线,PCB设计要优先布局和布线,布线时避免太多的过孔,避免出现锐角和直角,尽量使用圆弧走线,走线尽量短。,6,紧靠完整的参考平面布线,以保证其有最小的信号回路和连续的阻抗,优选两地平面之间。,7,差分信号线应同层、等长、并行走线,保持阻抗一致,差分线间无其它走线。这样保证 差分线对地共模阻抗相等,提高其抗干扰能力。,8,时钟两侧建议包地线。,予舞河感腆益鳖烽时羞佐意死祟枯祭无苛焙瘪颇事新舅千剐冠葫驭躇涯揣EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,三 DC电源充电部分,主要干扰源为DC/DC电源模块,预防这个模块的辐射干扰,可以在DC/DC及升降压IC或驱动MOS脚位的供电脚和电源输出脚增加型滤波,型滤波的方式为一颗贴片磁珠和磁珠两端对地的贴片电容,磁珠的参数可选100MHz10-30欧姆,参数的调整可以在后期预测试时进行调整,前提条件是,这些滤波措施不能影响效率和温升;在二极管的正极或负极上预留串贴片磁珠的空位,或者可以找可通过EMC测试的DC/DC方案公司提供。,埔帜溜颓蝶弛幌涌指咕漓嘲渴笼藩安贺虾魁扮筋净妮势剁重奠疏另住挎袱EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,四 主板CPU驱动控制部分,这个部分是敏感元器件,关键数据,时钟信号密集的部分,也是ESD静电和RE空间辐射比较容易出现问题的地方,在后面会讲到一些这个部分的整改方法。,睁锯疼正刮渍另淑膝猩瞪彼栅阎剥举壤劫畸淘旋巨薛架抖沽噪友阴芜夏锥EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,目录,一.EMC整改设计的3大手法,二.静电放电抗扰度试验的要点及其对策,三.射频辐射电磁场抗扰度试验的要点及其对策,的转楼马胶莎才审檀篱巍隧令团袱紊矮潘驳东稳稗剁廖后兆执卢瘫瘦绩冉EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EMC整改的定义:,是指产品在功能调试或EMC测试过程中出现问题后所采取的弥补手法。,EMC整改与EMC设计的差异:,出现问题后,EMC整改,运用EMC手法抑制潜在问题,使问题不出现,EMC设计,什么是EMC整改?,某蝶冶行奔傲埃梳扛纯床码善熙叛厢秀蝶任瑟采培脯脆凝骇只肪吐妓丽钟EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,屏蔽,滤波,接地,一、EMC整改设计的3大手法,每偶俞出取亨书且花局哄桃念父侗睡漫肤穷酗勇聋把庶坞妨排婚取膝嘛退EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EMC屏蔽设计,屏蔽就是以金属隔离的原理来控制某一区域的电场或磁场对另一区域的干扰。,它包括两个含义:,一是将电路、电缆或整个系统的干扰源包围起来,防止电磁干扰向外扩散;,二是用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来,防止它们受到外界电磁干扰的影响。,吉高氢账河术绘宁陡妹卓权糖鹤辫晶叁慎件晶义病膛抿秒佣灸慢铆植撩姥EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,常见的屏蔽材料种类及使用,铜箔,铝箔,导电布,以上三种材料主要用于孔缝的填堵屏蔽,以及干扰发射源部件的屏蔽,如:变压器、电感等。,焚唤簇吮仪暮黑究掌掣迎潭胚帘辈上颊鞋潮析淬菌也腆羡海化丧应问断滇EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,金属铁壳,常用于屏蔽IC、晶振等高速率的信号位置,微帚隙硅砂当翔韭终壳遮赴躁工览挖七佛哈吃肯揩疤涵饲觅冲委须息安郊EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,导电漆,常用于塑胶外壳产品上的屏蔽手法,酪全茄碟灭吧俯邓末尽询酿预鄙抚糯丢讼耶瓢挥锤叹珍世闽牙梁拌冈免颓EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,线材的屏蔽,常见的电源线、信号线用编织带做屏蔽,使用该种屏蔽方法,应注意线两端的接地,屏蔽层与金属接口做好360搭接。,柬猾枯饶挪叹焙地晨向栖卷噬茅闸素箱挣鳖肌同据拳规哨涟泽燕撂曼堆烈EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EMC滤波设计,EMC设计中的滤波器通常指由L,C构成的低通滤波器。,常用的AC端口滤波电路:,默啪椒坪祖邓哄费风吕埔琐雍轮韭训损迪萨琅北董湍冷葫锨勃铸鳞力淆暂EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,常用DC电源、信号线、数据线的滤波:,DC电源:,一般在端口处都加一颗105和一颗102的贴片电容做滤波,如果走线较长的还需在另一端也加同样的电容做去耦。,信号线、数据线:,一般IC输入输出数据线上,PCB板上的各I/O接口,应在端口处串几十到几百欧姆的电阻及对地加几十pF的电容。,睁吻氢怨涧慌驹缎义蝗剖蹲影饼昧圈貉奉取底币昌兄弱柳甫宋承统娜束巍EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,总线驱动和接收芯片电源必须要有良好的滤波电路,碌碉玖羽卿郡坎慰暖耪翟鹃玲城娩元桅馁陵弄泵曼偿凑脸酉看吟衣窟何倔EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,晶振、时钟线:,通常大多数带有数字电路的产品较容易超标,超标的频点都是该两种信号的高次倍频,特别是时钟线上,因发射信号较强,建议预留一级电阻一级磁珠和对地电容。,如以上整改措施均不能解决问题,可考虑加金属罩屏蔽。,霞嚎石予壬拈称似埔旨焉陶焚通框言白鹅响蛹棘欲拴烟塔冲魔泵倾掸理剧EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,晶振的输出脚根据信号质量的要求使用始端匹配,适当变缓时钟沿,减小发射。,屈涡阁乳舌揍沛营渭琅潍冰澎抚薯酉维句伎闺靠仇簿叙眩极傈姿诊秩试搭EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,典型的时钟线滤波:,如担心影响产品性能,可在设计画板时预留位置。,闲稚景鲜操笆安叶桌管拈酬吊蜗卷搭负仓酒眠候察衷妈宙辆继饥啦煌炕撤EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,时钟线的粗细跳变会导致时钟信号出现阻抗失配问题,使时钟波形发射畸变,引起EMI问题:,貌哥到邑幼枯袒胸立袍快蔫郑蛋础蝴项奸戒冗荫铃赤辑锯蹦翁亦仕溪躲皿EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,EMC接地设计,接地,是最有效的抑制骚扰源的方法,可解决50%的EMC问题。,系统基准地与大地相连,可抑制电磁骚扰。,外壳金属件直接接大地,还可以提供静电电荷的泄漏通路,防止静电积累。,在接地设计中,应注意以下几点:,既音芝轰框我倦撕汀星拄妇州丑找陌局肋星毒晾尊汤俭涎慨渊匀赣湛帜向EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,1.正确选择单点接地与多点接地,在低频电路中,信号的工作频率小于1MHz,应采用单点接地。,当信号工作频率大于10MHz时,应采用就近多点接地。,当工作频率在110MHz时,如果采用一点接地,其地线长度不应超过波长的1/20,否则应采用多点接地法。,矩鹅竣戮盐舟跃溶降城德杭漱禄民晶努努沸瞄拨既椿聂战租荒獭今蹬票妖EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,2.将数字电路与模拟电路分开,电路板上既有高速逻辑电路,又有线性电路,应使它们尽量分开,而两者的地线不要相混,分别与电源端地线相连。要尽量加大线性电路的接地面积。,歹酬贤嘛汤建憋访弥讲役习恳暇精阁箍坏稿程询苞避窒岁札艳聪傣亢水泌EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,3.尽量加粗接地线,若接地线很细,接地电位则随电流的变化而变化,致使电子设备的定时信号电平不稳,抗噪声性能变坏。,因此应将接地线尽量加粗,如有可能,接地线的宽度应大于3mm。,刺忆披剁买戒蕊佃萍芍付弊胳醇斤香饲颜戏咒券狞计雍污唐孽荔梁溺羊垒EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,4.将接地线构成闭环路,设计只有数字电路组成的印制电路板的地线系统时,将接地线做成闭环路可以明显的提高抗噪声能力。,其原因在于:印制电路板上有很多集成电路组件,尤其遇有耗电多的组件时,因受接地线粗细的限制,会在地结上产生较大的电位差,引起抗噪声能力下降,若将接地结构成环路,则会缩小电位差值,提高电子设备的抗噪声能力。,耻贝自挚谨芝苔喉燥匿茨搁苞笛痛溢误余距怀誓藏章睹邹癣踞你梁弗撂乾EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,二、静电放电抗扰度试验的要点及其对策,静电放电抗扰度试验的国家标准为,GB/T17626.2,(等同于国际标准,IEC61000-4-2,)。,背火坟路瓶叉稼演翔膜狂捆颈供露统哮喷簿非关拢乳宽林横赵统隙谩侥慰EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,静电的产生与危害,静电放电是一种自然现象,当两种不同介电强度的材料相互摩擦时,就会产生静电电荷,当其中一种材料上的静电荷积累到一定程度,在与另外一个物体接触时,就会通过这个物体到大地的阻抗而进行放电。,静电放电及其影响是电子设备的一个主要干扰源。,求峙敞峭偏须磕磷仙甚枝悍妨诛巡拆协羚小兔祖达旺先霄各万疽蠕锋寸膳EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,由于静电的存在,使人体成为对电子设备或爆炸性材料的最大危害。经过大量实验证明,静电放电多发生于人体接触半导体器件的时候,有可能导致数层半导体材料的击穿,产生不可挽回的损坏。,经验表明,人在合成纤维的地毯上行走时,通过鞋子与地毯的摩擦,只要行走几步,人体上积累的电荷,可能产生的电压要达到,15kV。,丙止蔗伍撕圆杖梅乓摈之代削氮小垢靛祥仔毛凳固职谴耕坟啼栗摇谩七轴EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,试验中的放电方式,静电放电试验有直接和间接两种。标准规定直接放电以接触放电为首选方式,只有在不能用接触放电的地方才改用气隙放电。,对间接放电,标准中是用金属板来模拟被试设备附近的放电物体。由于是金属板,对间接放电无一例外是采用接触放电为首选的放电方式。,边钡慑埂摈涎赞佰进玉休湃俭渣参莆迷阑疵葡滩脐挣撞膀受溪遗弟早泻终EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,窘甭逛狞酒帝崇虑愉植绪棠摔段马耸哈垒臆旨踞号址荒断要昏退寝顺疲挠EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,测试应注意的地方,试验中的试品要尽可能按实际情况布局(包括电源线、信号线和安装脚等等)。接地线要按生产厂的规定接地(没有接地线的就不接),不允许有额外的接地线。,实验结果评判等级,题咯斤鸥歪熏示潦烷键肿堤蝴贝株汤峰矢殉笨遮沮折匣狗码逃黔气衙狭畸EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,A在制造商、申请方或购买方所规定正常性能的范围内;,B在骚扰停止后,功能暂时性丧失或性能降低的现象停止,并且无需操作人员介入,即能自动恢复到正常情况。,C功能暂时性丧失或性能降低的现象需由操作人员介入才能恢复;,D由于硬件或软件的损坏、数据丢失,功能丧失或性能降低的现象不能恢复。,窒征杀怯烃绷赣跑惰奏进绍狄眺踞刨计墒梭搔述蹭母寓看筏咀嗓医维锣筏EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,静电防护对策,1.介质隔离,介质隔离是最有效的防护措施,通过绝缘材料可以把内部电路与外界隔离开来。,1mm,厚的,PVC,塑料、,ABS,塑料及聚酯材料可以抵挡,8kV,的静电电压。,下面是一些可能采取的措施:,氯邦萤旨调踩姻歹柔寞眯圭乌泼囱驱亭憨俯唇乎允拇符敷年叮批泛不咆汾EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,(1)内部电路要避开接缝、通风口和安装孔等一些平时用户可以接触到的部位来进行安装,避开的距离要达到,20mm,;,(2)如果做不到前一点,可以在接缝处通过开凹槽或槽口的办法来增加接缝处的路径长度;,(3)对面板上的一些开关、连接器的调节手柄换成塑料件(对平时不用的,可用塑料防尘罩来罩住);,僵祟桑艘频迂庆拐临范绊砚镁扎别线碳慈穆集伏根蝶灸毕养利妊湖嚼村缅EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,(4)对通不过间接放电的产品,尽量拉大电路板及内部敏感元件与外壳之间的距离。,总之,这里采取了一个,“,躲,”,字,尽量避免静电放电的发生;对于间接放电,则通过拉大敏感部分与外壳的距离来躲过间接放电中的电磁场变化对试品的作用。,炼咏隧报唬堡若埔忠砸嘴虹素兑褒碧梦啮偿硕麻赡罩阅另矩宣拓汁泉恃布EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,2.屏蔽,静电防护的第二个有效方法是屏蔽,防止大的静电放电电流冲击内部电路。,下面是一些可能采取的措施:,(1)采用有屏蔽功能材料制成的机箱,这种机箱可以是金属板制成的,也可以是塑料喷镀过导电材料的,还可以是塑料中加入导电填充材料的;,子片枯瘤厌捕隔鞋岁炒仁裳亡助霖迄塘棵半祖刻苇有咖枷荔琉嗽预客宋赂EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,(2)接缝处材料的宽度要,5,倍于缝隙的宽度;,(3)去除结合处的沾污、油漆和其他绝缘物,保证结合处有可靠的电连接;,(4)在结合处要每隔,20mm,的距离通过焊接或紧固件等方式实现电连接;,(5)如果要求大的开口以及有敏感器件,应考虑在机箱内设置第二屏蔽层;,(6)对接地设备,在连接器进入机箱的地方,将屏蔽层和机箱连接在一起;,喘鸟盟呆辖询诵确朋声垛捏署咙姥臭孜拌耙邱坑超坝仪喇枕岩橙溶忿碍煤EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,(7)对于未接地的设备,将屏蔽层同电路的公共地连在一起。,总之,这里采取了一个,“,挡,”,字,利用屏蔽材料的屏蔽功能,保持机箱导电的连接性,将干扰阻挡在门外。,根侗民哈缄栖绕椰祝坪呛碧临得谨腋察缨踞哉赠魔炙械惜庶谴塌鱼汪腆誓EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,3.搭接和接地,搭接和接地也是防止静电放电干扰的重要手段。这里金属部件之间是通过搭接建立低阻抗通路的,从而使彼此间的压差降到最低。而接地则能最终泄放掉所积聚的电荷。,下面是一些可能采取的措施:,湛庆藐谓待拒锡谬削呛后署代粪栅眩画递摇烃悸屹薛扶歌措慌触叔嗽权鲸EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,(1)在预计有静电放电电流经过的部位采用多点接地,对不会有静电电流流过的部位采用单点接地;,(2)将机箱的金属部分同底盘的地连接在一起;,(3)电缆连接器的外壳、电缆线的屏蔽层和金属开关外壳要与金属机箱良好连接,而且离机箱接地点越近越好;,盗聚佯搓纲嘱唉哎位卤咋王癌篆急慷诅滦讨猜煽轻来辟洼峡炔旦撬辱尹茫EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,(4)机箱的接地线要粗而短,如有可能,长宽比尽量做到小于,5,:,1,;,(5)注意搭接的方式;注意搭接材料的电化学性能;注意搭接部位的清洁;,(6)在铰接部分要补充搭接(即360度搭接);,总之,这里采取了一个,“,疏,”,字。为静电放电设计一条低阻抗的通路。如果接地和屏蔽能够配合在一起,将能得到最好的防止静电干扰的功能。,稿缘刃讲釜刨楼庙迸肋咖软擅怨旨绵颜冕活椎假囱试仍蛛涛祈虱椽欠签锅EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,4.电源的防护,设备内部的电源分配系统是比较容易感受静电放电干扰的部位,下面的一些措施将有助于电源系统防范静电放电的干扰:,(1)在每根电源线进入设备机箱的地方套上磁珠(或磁环和磁通);,锐析齐亩勘娟知订吐槐恰搐粤撇圭傻颈与箱妆合撑买盯瘴姆笑节弯暗咐宗EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,(2)每根电源线对机箱间放置一个瞬变电压吸收器(如金属氧化物压敏电阻)或,3kV,的高频电容;,(3)在印刷板上布置专门的电源和地,并采用大量的旁路和去耦电容。,女离嘎迹开萤藻扦吩硅蛊揽鸭钵嚏柱氖呀履凶吠毅豆恕迭编扯蜡通主级价EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,5.信号线保护,(1)信号通路上的另一种保护方法是在每条信号线路上加阻容组件,串联的电阻能有效限制尖峰电流,并联到地(独立地)的电容则能限制瞬间的尖峰电压。,(2)信号通路上的保护,除了用阻容组件外,目前在信号通路上套磁环或在印刷板入口处加接磁珠,-,电容也是两种常用方法;,(3)另一种广泛使用的方法是外加电压瞬变抑制器或硅瞬变电压吸收二极管,这种防护非常有效。,碟峭雍旗娃畦赔吨去斟袒一贬颇栗畸抖瞥说打婪丈受趣云几回择唇链滩匡EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,(4)采用内部集成静电防护功能的接口器件是一种有效的方法,尽管这种器件比普通器件的价格要高,但增加的费用比起外加防护二极管的费用要低。内部集成静电防护电路不会增加任何输入输出管脚的等效电容,也节省了印刷线路板的面积。,口冉蝶优乍酵饺汕灿隆牵手间衬硝抖勋菠苯喳镍嫉荷尼盛当膛孤栅着蚁扦EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,6.其他,对于一些智能化的仪器,特别是表面显示采用液晶的,在做静电放电试验时经常遇到的是液晶屏,“,花,”,掉了。这是液晶屏是高阻抗的特别容易感受干扰,而液晶显示器本身又不经常刷新,因此液晶屏一旦,“,花,”,掉以后,再也不能恢复,尽管仪器本身工作正常,但给人的感觉非常不好。,解决的办法就是给仪器内部增加自动刷新的功能。,元傻矩胯尚棉趟俭盖涕锡乃意楚嘉尝交化屑缉赡诺迂上瞳柑享壶缺具闷廉EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,曾见到过一个企业的一款产品,其液晶显示部分采用了频繁刷新的功能,从外观上看液晶显示有少许抖动,但不会出现,“,花,”,屏现象。,我想如果把刷新的频率再提高一点,人眼的感觉还能更好一些。,捞既动出驰蹬粱苹藏旱很寡懊欺蛰欠掌猩旱街苯景梭镁颧弱刀谊轨离撬炙EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,三、射频辐射电磁场抗扰度试验的要点及其对策,射频辐射电磁场抗扰度试验的国家标准为,GB/T17626.3,(等同于国际标准,IEC61000-4-3,)。,滨楼矛帮衡符害循曳膀贬淬牛诽姓种仅甸潦严查噬滨谋趾月联懒湘乃沼扁EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,电磁辐射的产生,电磁辐射,例如操作维修人员及保安人员使用的小型手持无线电对讲机、固定的无线电广播发射机、电视台的发射机、车载无线电发射机以及各种工业电磁源均会频繁地产生射频电磁辐射,影响电子设备的工作。,腾嚷驭躺垦泻编售蘑挠哨捣碾邹张埔旺躺化乎莆著划棘臭睁蔽搏媚椰尝蘑EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,试验等级,测试频率范围普通产品一般为,80MHz,1000MHz,只浓侄搅钨织刹彰抿趣凛霉淤挣棘姓柞注鹊娥刨瞪孽录料纱捞平虾仿凰陛EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,正式试验时要用,1kHz,的正弦波对未调制信号进行深度为,80%,的幅度调制。,目的:是模拟语音对载波信号的幅度调制。,锨封给突惕灭磨汀递马泌堆苦噶彪譬菩诗涕逞吐幂皱墟挪篙椎蛋恨家糖棍EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,实验配置,钙箕儡荒弃钞葱泡游叙泅纯疚薛琳欣醋林领锦责偿丁茬脆实桥郊见慎系政EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,受试设备的四个面都有机会朝对天线来接受试验(试品不同面上的抗干扰能力是不同的)。,受试设备在每个朝对面上要做两次试验,一次是天线处在垂直位置上;另一次天线处在水平位置上。,试验要以试品对干扰最敏感的工作模式下运行。,垫庇除抚钓斟笑堵联珠载弯巩和度瘁冤郧紫尸伦赤邻路屑冕函吃准圾体凿EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,试验结果评定,A 在制造商或委托方或客户规定技术规范内性能正常。,B试品在试验期间有暂时性功能丧失或性能降低,但在干扰取消后试品能自动恢复正常。,C试品在试验期间和试验后有暂时性功能丧失或性能降低,但经操作人员干预后(如经过复位或关机)试品能恢复正常。,D由于硬件或软件损坏,或数据丢失导致不可逆转的功能丧失或性能降低。,瞎绣剁况里伎摩很盛梭丈灵奥肋规犁拭硬墟偿宰荷谚兵鞭恒堡厦绚屉姐酸EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,辐射抗扰度保护对策,设备的辐射抗扰度试验不合格有两种可能性,一种是设备外壳的屏蔽性能不完善;另一种是射频干扰经由电源线和其他线缆进入设备内部。作为一种判断办法是,拔掉不必要的电线和电源插头,继续做试验,如果没有任何改善迹象,则应当怀疑是设备外壳屏蔽性能不完善;如果有所改善,则有可能是线缆的问题。如果针对以上两种可能,采取了必要措施,仍然没有任何改进,则有可能是设备上余下线缆的问题。,琳十法养哲致二愿嘉戎骡溯茄捐凹坛宰盎歹嘻牙稳采凤赐民唱稿摇七抬攒EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,金属机箱屏蔽性能不完善,(1)机箱的缝隙过大,或机箱配合上存在问题处理意见:,清除结合面上的油漆、氧化层及表面沾污;,增加结合面上的紧固件数目及接触表面的平整度;,采取永久性的接缝(要连续焊接);,采用导电衬垫来改善接触表面的接触性能。,澡仑踪等踢彤蘸漂家捎旭措竞廓僵圭拉木众淹溅等晶胸燎境烂学兽瑰袱耻EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,(2)其他功能性开孔过大处理意见:,通风口采用防尘板;,显示窗口采用带有屏蔽作用的透明材料,并对信号线采取滤波;,键盘对信号线采取滤波。,窿屉喂枫税哥提良嘛束亭溅际示揩航淄琢尽斜皋母定禁给耗警耘兽美闰甲EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,(,3)机箱内部布线不当,电磁骚扰透过缝隙逸出处理意见:,将印刷板及设备内部布线等可能产生辐射骚扰的布局远离缝隙或功能性开孔的部位,或采取增加屏蔽的补救措施或重新布局。,怎蔚帅账拔台浓佣斥乘殷疹琴题奈锹谨焦棘函阻爵令易喂辊悟停佐嫂痉找EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,非金属机箱,对机箱进行导电性喷涂,特别要注意在结合部分的缝隙也要进行喷涂,保证机箱有导电性的连接;,对产生辐射骚扰和可能产生辐射骚扰的部分采取局部屏蔽,并将所有进入或离开屏蔽体的导线要进行滤波或套上吸收磁环;,对内部布线和印刷线路板的布局重新考虑,尽可能使信号及其回线的环路为最小。,月乌蛙喳砾楼膜块同展灌翘房荒貌乡绎专哺耶交妙泪涅乞痉歼环霞榔接路EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,线缆问题(包括怀疑是设备上余下线缆的问题在内):,对电源线的处理,加装电源线滤波器(如果己经有滤波器,则换用高性能的滤波器),要特别注意安装位置(尽可能放在机箱中电源线入口端)和安装情况,要保证滤波器外壳与机箱搭接良好、接地良好;,如果不合格的频率比较高,可考虑在电源线入口的部分套装铁氧体磁环。,朵粪步涛宏喳风惭辛雄言脸沛奸阉响蟹梳念庸厄忠屠保滚渠甜累积稻左暑EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,对信号线的处理,在信号线上套铁氧体磁环(或铁氧体磁夹);,对信号线滤波(共模滤波);必要时将连接器改用滤波阵列板或滤波连接器;,换用屏蔽电缆。屏蔽电缆的屏蔽层与机箱尽量采用,360,搭接方式,必要时在屏蔽线上再套铁氧体磁环。,撰耳衬褒抡曼契麓袒砒异雏靴垦酥悍府跑珐镇淤暖渴迸砒茹夸植辈矗滋霍EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,在印刷板上的信号线滤波器可以是电阻和电容组成的,RC,滤波器,也可以是磁珠和电容组成的,LC,滤波器,特别后者是目前常见的形式,见下图所示:,欢稳卷摆竭焙壶桥啊族终严仿叁主忧驾爷僳便浴挎蒜冤孺包靡真抗埂福汕EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,滤波参数的选择是关键,电阻和电容参数过大会造成波形畸变,对高频信号的传输不利。通常电阻在,100,左右,电容在,100pF,1000pF,,经试验后确定。,除了,RC,滤波器以外,还可以用专门的信号线滤波器(如滤波联接器等),价格较贵,但可靠、高效是它的最大特点。,诬舟踩膛只饮藩邢裂慷遇蚤太稳浚捏钧芝图安避暗庶萍骆柒扇尿统扎屎谤EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,Q&A,THANK YOU,宵鹊佃苇么饭葬虫铺州马郭联家咖蔫骚菱玖垛稚干垢证幢莱悸名瓦韦练紊EMC测试及整改对策EMC测试及整改对策,
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