今天是EMC基礎(chǔ)知識(shí)的第六篇,輻射發(fā)射相關(guān)。
概要
概念噪聲類型產(chǎn)品等級(jí)限值要求輻射類型頻譜圖解讀適用標(biāo)準(zhǔn)輻射發(fā)射測(cè)試最高頻率確定實(shí)驗(yàn)布置EUT設(shè)置
概念
電子、電氣產(chǎn)品或系統(tǒng)在工作時(shí)向周圍空間發(fā)射的電磁波。這些電磁波通過空氣傳播,而不是通過導(dǎo)線,如信號(hào)線或電源線。輻射發(fā)射測(cè)試是電磁兼容性(EMC)測(cè)試的重要組成部分,它評(píng)估設(shè)備在正常工作狀態(tài)下對(duì)外界的輻射干擾強(qiáng)度。
噪聲類型
1、寬帶噪聲:電源,地噪聲為主,這些電路里面的MOS管,二極管,開關(guān)管,或者電流的回路環(huán)、連續(xù)的不同占空比的控制信號(hào),引起的震蕩;這個(gè)震蕩會(huì)帶來比較豐富諧波分量,就想小山包一樣,也叫包絡(luò);如下圖所示:
舉例
1、開關(guān)電源2、升降壓電路
3、充電電路
2、窄帶尖峰:系統(tǒng)頻率為主,就是一個(gè)固定頻率信號(hào),發(fā)射強(qiáng)度超出限制,下圖標(biāo)號(hào)均屬于窄帶尖峰超標(biāo)。
舉例
1、晶振2、RGB信號(hào)3、LVDS信號(hào)時(shí)鐘線4、DDR
5、USB時(shí)鐘線
產(chǎn)品等級(jí)
CLASS A
1、工、科、醫(yī)設(shè)備的工作場(chǎng)所2、大的容性負(fù)載和感性負(fù)載頻繁開關(guān)的場(chǎng)所
3、大電流并伴有強(qiáng)磁場(chǎng)的場(chǎng)所
CLASS B
1、居住環(huán)境:如住宅、公寓等居住場(chǎng)所;2、商業(yè)環(huán)境:商店、超市等零售網(wǎng)點(diǎn);辦公樓、銀行等商業(yè)樓;電影院、酒吧、舞廳公共3、娛樂場(chǎng)所;加油站、停車場(chǎng)、游樂園等戶外場(chǎng)所;
4、輕工業(yè)環(huán)境:工廠、實(shí)驗(yàn)室、維修中心等輕工業(yè)場(chǎng)所;
限值要求
CLASS A
3m場(chǎng):
在30-230MHz要求不能超過50dBuV;
在230MHZ-1GHz要求不能超過57dBuV;
10m場(chǎng):
在30-230MHz要求不能超過40dBuV;
在230MHZ-1GHz要求不能超過47dBuV;
CLASS B
3m場(chǎng):
在30-230MHz要求不能超過40dBuV;
在230MHZ-1GHz要求不能超過47dBuV;
10m場(chǎng):
在30-230MHz要求不能超過30dBuV;
在230MHZ-1GHz要求不能超過37dBuV;
輻射類型
1、差模輻射:電流在信號(hào)環(huán)路中流動(dòng)產(chǎn)生;
2、共模輻射:由于導(dǎo)體的電位高于參考電位產(chǎn)生;
頻譜圖解讀
頻譜圖
解讀
1、橫軸代表頻率,縱軸代表輻射強(qiáng)度;
2、藍(lán)色的線是標(biāo)準(zhǔn)線,全部低于它,代表本次測(cè)試通過,符合對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn);
適用標(biāo)準(zhǔn)
1、CISPR32/EN55032(信息技術(shù)產(chǎn)品、音頻類產(chǎn)品)
2、CISPR11/EN55011(工科醫(yī))
輻射發(fā)射測(cè)試最高頻率
輻射發(fā)射測(cè)量的最高頻率選擇是根據(jù)產(chǎn)品內(nèi)部頻率范圍進(jìn)行選擇的,具體可以參考下表。
實(shí)驗(yàn)布置
1、任何超長(zhǎng)電纜應(yīng)進(jìn)行無感捆扎。捆扎的長(zhǎng)度應(yīng)小于0.4m 以滿足標(biāo)準(zhǔn)給出的間距要求。無感捆扎是指利用最小可行的彎曲半徑,將線纜來回折疊,從而縮短電纜。當(dāng)無法捆扎時(shí),應(yīng)避免電纜繞環(huán)。
2、所有不架空布置回環(huán)電纜,其有效長(zhǎng)度應(yīng)長(zhǎng)于2m。如果可能,對(duì)于回環(huán)電纜的布置應(yīng)使其輸出線 與回線之間不形成緊密耦合。如果可能,電源線的有效長(zhǎng)度應(yīng)為1m±0.1m。電纜長(zhǎng)度是指,當(dāng)電纜拉直時(shí)電纜連接端子之間的距離,不包括任何連接器針腳的長(zhǎng)度。
3、當(dāng)電纜包含一組或多組折疊捆扎時(shí),有效電纜長(zhǎng)度是指,電纜連接端子之間的距離,不包括任何連接器針腳。如果電纜進(jìn)行了捆扎,則有效電纜長(zhǎng)度比實(shí)際長(zhǎng)度短。應(yīng)在 EUT 每種類型的端口中的至少一個(gè)端口端接能夠模擬典型工作條件的負(fù)載和/或裝置。
4、示意圖
EUT設(shè)置
根據(jù)EUT的電路設(shè)計(jì)與工作特性,選擇EUT輻射騷擾場(chǎng)強(qiáng)最差模式,EUT工作電流電壓、EUT負(fù)載情況、EUT技術(shù)參數(shù)設(shè)置均可能影響EUT的輻射騷擾場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試結(jié)果,應(yīng)選擇最惡劣的情況進(jìn)行測(cè)試
舉例:開關(guān)電源在輕載的時(shí)候,RE表現(xiàn)會(huì)比較好,但是重載的時(shí)候,RE可能會(huì)臨界
測(cè)試NG的原因及應(yīng)對(duì)辦法
原因
1、DC-DC 工作時(shí)開關(guān)管的振鈴經(jīng)常導(dǎo)致輻射發(fā)射問題,電池充電電路類似;
2、網(wǎng)口、USB口、顯示屏線等端口沒有濾波或者濾波不良;
3、速率高的板卡,如CPU主控板、開關(guān)電源等, 這些板卡都是強(qiáng)輻射源;
4、設(shè)備外拖的、沒有經(jīng)過濾波的非屏蔽電纜(比如IBP,TEMP,SPO2 電纜都可等效為天線,會(huì)把設(shè)備內(nèi)部的輻射帶出來);
5、高頻濾波不良的電源電纜;
6、機(jī)箱沒有屏蔽性能;
7、屏蔽層端接不良的屏蔽電纜;
8、屏蔽機(jī)箱上面的縫隙和空洞沒有處理好;9、整機(jī)鈑金接地、鈑金搭接沒有處理好;
10、含多晶振的復(fù)雜系統(tǒng);
應(yīng)對(duì)辦法
1、一一處理上述試驗(yàn)失敗原因提到的各項(xiàng);
2、能用低速率芯片實(shí)現(xiàn)的電路不用高速器件實(shí)現(xiàn);
3、信號(hào)端接,避免振鈴和過沖;
4、對(duì)強(qiáng)輻射晶振使用擴(kuò)頻手段;
以下是本篇的思維導(dǎo)圖:
以上是今天的內(nèi)容。