试谈电磁干扰故障诊断.pptx

电磁干扰故障诊疗1.研发过程中：研发过程中：及早发觉问题，为正式产品及早发觉问题，为正式产品设计提供依据设计提供依据2.样机调试中：样机调试中：确定干扰问题，排除故障，确定干扰问题，排除故障，使产品尽快经过试验使产品尽快经过试验3.现场中：现场中：确定干扰问题原因，处理干扰问确定干扰问题原因，处理干扰问题题杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第1页准备工作 仪器设备准备仪器设备准备 对策器件、工具准备对策器件、工具准备 数据准备数据准备杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第2页仪器设备准备 频谱分析仪频谱分析仪 偶极天线（或普通杆天线）偶极天线（或普通杆天线）近场探头近场探头 电流卡钳电流卡钳 低噪声宽带放大器（低噪声宽带放大器（10kHz 1GHz）杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第3页工具箱准备1.不一样内径分体式铁氧体磁环不一样内径分体式铁氧体磁环2.47pf、100pf、470pf、1000pf、10000pf片状滤波器片状滤波器3.47pf 10000pf 独石电容独石电容4.交流电容交流电容3300pf、0.47 f、1 f 杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第4页工具箱内容5.导电布、铜箔屏蔽胶带、绝缘胶带各导电布、铜箔屏蔽胶带、绝缘胶带各一卷一卷6.馈通滤波器馈通滤波器100pf、470pf、1000pf、10000pf 7.电源线滤波器电源线滤波器3A、10A各各1只只8.差模扼流圈差模扼流圈2只、共模扼流圈只、共模扼流圈1只只9.焊接工具一套焊接工具一套杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第5页自制一些小工具 电流卡钳电流卡钳近场探头近场探头LISN和差共模分离器和差共模分离器前置放大器前置放大器脉冲干扰发生器脉冲干扰发生器杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第6页电流卡钳原理VIZT=V/IZT 单位：单位：或或 dB 杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第7页电流卡钳实物杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第8页应急制作电流卡钳同轴电缆芯线与屏蔽同轴电缆芯线与屏蔽层连接层连接从工具箱中挑选一从工具箱中挑选一个内径适当磁环个内径适当磁环被测电缆被测电缆杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第9页近场探头原理VV (d /dt)=A(dB/dt)B杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第10页近场探头实物杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第11页自制近场探头电磁场探头电磁场探头磁场探头磁场探头杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第12页自制近场探头（电磁场）杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第13页自制近场电场探头依据使用条件，套适当绝缘层依据使用条件，套适当绝缘层杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第14页近场探头实际应用频谱分析仪频谱分析仪放大器放大器共模扼流圈共模扼流圈（铁氧体磁环）（铁氧体磁环）杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第15页简易电快脉冲发生器杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第16页自制LISNL1L2香蕉插座，或其它适当插座香蕉插座，或其它适当插座BNC座座 全部电容引线最短全部电容引线最短 电阻引线最短电阻引线最短 电容符合安规电容符合安规杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第17页LISN电感制作杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第18页原始数据准备 完整发射测试曲线完整发射测试曲线 超标点（包含临界点）准确频率超标点（包含临界点）准确频率 （准确到（准确到100kHz内）内）超标点超标超标点超标dB数数 被测设备内电路周期信号（本振信号、时钟信号、被测设备内电路周期信号（本振信号、时钟信号、开关电源、开关电源、DC-DC转换器等）频率转换器等）频率试验室提供试验室提供杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第19页诊疗前取得基准数据在开始工作前，先取得关注频率（超标频率）在开始工作前，先取得关注频率（超标频率）上干扰发射基准：上干扰发射基准：辐射发射（不论什么天线）辐射发射（不论什么天线）传导发射（不论什么传感器）传导发射（不论什么传感器）一旦定下来传感器，就不能再变（包含天线尺寸）一旦定下来传感器，就不能再变（包含天线尺寸）杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第20页试验统计表频率频率 超标超标dB数数 基准数基准数 改进后数改进后数156MHz 17dB 65dB 45dB 杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第21页深刻了解“dB”60dB?dB加滤波器加滤波器加滤波器加滤波器杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第22页dB改变举例5个潜在泄漏源个潜在泄漏源dB50%30%15%4%1%68121425杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第23页处理发射超标过程一处理最大泄漏源：改进量处理最大泄漏源：改进量=20lg10.5=6 dB处理第二大泄漏源：改进量处理第二大泄漏源：改进量=20lg0.50.2=8 dB处理第三大泄漏源：改进量处理第三大泄漏源：改进量=20lg0.20.05=12 dB处理第四大泄漏源：改进量处理第四大泄漏源：改进量=20lg0.050.01=14 dB处理最终泄漏源：处理最终泄漏源：改进量改进量=20lg0.010.000625 dB杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第24页处理发射超标过程二处理第三大泄漏源：改进量处理第三大泄漏源：改进量=20lg10.85=1.4 dB处理第一大泄漏源：改进量处理第一大泄漏源：改进量=20lg10.5=6 dB处理第二大泄漏源：改进量处理第二大泄漏源：改进量=20lg0.50.2=8 dB处理第四大泄漏源：改进量处理第四大泄漏源：改进量=20lg0.20.16=2 dB处理最终泄漏源：处理最终泄漏源：改进量改进量=20lg0.160.15=0.6 dB认为此泄漏源无关紧要，今后不再考虑。认为此泄漏源无关紧要，今后不再考虑。杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第25页过程二幅度改变dB6820.6假如再返回来考虑第三假如再返回来考虑第三大辐射源问题：大辐射源问题：去掉这个辐射源后，改去掉这个辐射源后，改进量：进量：0.15 20lg0.001=44 dB44没有经验人会认为将其它没有经验人会认为将其它办法去掉，只保留抑制第办法去掉，只保留抑制第三大泄漏源办法就能够了。三大泄漏源办法就能够了。杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第26页诊疗电磁干扰问题步骤加上一项办法加上一项办法不合格不合格去掉最贵或最不好实现办法去掉最贵或最不好实现办法合格合格仍合格仍合格恢复这个办法恢复这个办法不合格不合格杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第27页传导发射超标诊疗用电流卡钳分别卡在每根电源线上，读出超标点数值用电流卡钳分别卡在每根电源线上，读出超标点数值判断干扰是差模还是共模判断干扰是差模还是共模填写超标点纪录表填写超标点纪录表直观检验不合理设计直观检验不合理设计采取办法，直到合格为止采取办法，直到合格为止采取办法，直到合格为止采取办法，直到合格为止杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第28页共模、差模电流判断若：若：V=0差模电流差模电流若：若：V 0共模电流成份共模电流成份 V 1 V2 差模、共模混合差模、共模混合V 1=V2 仅有共模或差模仅有共模或差模V1V2杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第29页在LISN上判断共模、差模杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第30页差模发射问题普通发生在普通发生在1MHz以下，开关电源开关频率上以下，开关电源开关频率上原因是滤波器差模衰减不够，尤其是体积较小滤波器原因是滤波器差模衰减不够，尤其是体积较小滤波器处理方法：增加一个差模电容、两个差模电感处理方法：增加一个差模电容、两个差模电感原滤波器原滤波器电源电源杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第31页共模发射问题超标发射为共模电流超标发射为共模电流检验滤波器检验滤波器安装方式安装方式更换共模电感更换共模电感更大滤波器更大滤波器1MHz以上1MHz以下重装滤重装滤波器波器有问题没问题更换高频性能更换高频性能很好滤波器很好滤波器没改进有所改进试验共模损耗更大滤试验共模损耗更大滤波器直到合格波器直到合格不合格合格杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第32页辐射发射超标问题测量超标（临界）点，作参考值测量超标（临界）点，作参考值有电缆无电缆合格不合格只有电源电缆无共模电流不合格拔掉全部电缆拔掉全部电缆合格测量电测量电源线共源线共模电流模电流检验机检验机箱屏蔽箱屏蔽完成完成有共模电流合格不合格电缆有问题电缆有问题处理电缆处理电缆共模电流共模电流设备联上设备联上全部电缆全部电缆处理滤波处理滤波器，消除器，消除共模电流共模电流杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第33页处理电缆上共模电流联上某根电缆联上某根电缆辐射增强辐射无增强100MHz以上套上铁氧体磁环套上铁氧体磁环100MHz以上绕绕1 3匝匝馈通型馈通型无显著改进不可滤波可滤波确定截确定截止频率止频率有改进仍不合格增加一增加一个磁环个磁环100MHz以下100MHz以下PCB安装型安装型使用或改进屏蔽电缆使用或改进屏蔽电缆滤波滤波或屏或屏蔽电蔽电缆缆不合格杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第34页处理电源线共模电流灵活应用铁氧体磁环灵活应用铁氧体磁环不合格检验滤波器安装检验滤波器安装100MHz以上特制宽带特制宽带滤波器滤波器无问题有问题重新安装重新安装滤波器滤波器不合格高频性能高频性能很好很好多级或电多级或电感较大感较大30100MHz30MHz以下不合格更换滤波器更换滤波器30MHz以上30MHz以下杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第35页诊疗机箱问题缝隙缝隙孔洞孔洞馈通馈通导线导线检验检验衬垫衬垫衬垫安装衬垫安装设法密封缝隙设法密封缝隙衬垫质量衬垫质量内部结构内部结构有衬垫有衬垫无衬垫无衬垫仍有泄漏仍有泄漏无泄漏无泄漏完成完成辐射源是否辐射源是否在孔洞附近在孔洞附近重新设计结构，使二者远离重新设计结构，使二者远离缩小孔洞尺寸或用截止波导缩小孔洞尺寸或用截止波导磁场磁场电场电场导线可滤波导线可滤波导线滤波导线滤波导线不可滤波导线不可滤波重新设计结构，防止导线馈通重新设计结构，防止导线馈通杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第36页受辐射干扰问题诊疗合格合格或改进合格不合格拔掉全拔掉全部电缆部电缆检验电源检验电源线滤波器线滤波器（改进）（改进）检验机箱屏蔽检验机箱屏蔽完成完成合格逐根插上电缆逐根插上电缆放开电缆放开电缆电缆可拔掉电缆不可拔掉合格电缆滤波电缆滤波或屏蔽或屏蔽不合格套磁环套磁环全合格合格，还有电缆没插缩短电缆、缩短电缆、套磁环套磁环不合格不合格无改进不合格杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第37页直接放电试验问题诊疗有明确有明确路径路径无明确无明确路径路径放电路径放电路径附近有没附近有没有敏感电有敏感电路？路？放电路径阻抗过高，放电路径阻抗过高，造成地线问题造成地线问题放电电流是否流进放电电流是否流进电路？电路？预测静电放电电流路径预测静电放电电流路径切断这个路径切断这个路径有有无无有有无无处理敏感电路或更处理敏感电路或更改放电电流路径改放电电流路径故障依然存在故障依然存在故障排除故障排除设置低阻抗设置低阻抗放电路径放电路径故障依然存在故障依然存在故障排除故障排除杨继深 4月试谈电磁干扰故障诊断第38页