分析EMC整改常遇問(wèn)題和整改建議

、EMC主要是通過(guò)測試產(chǎn)品在電磁方面的干擾大小和抗干擾能力的綜合評定，是產(chǎn)品在質(zhì)量安全認證重要的指標之一。很多產(chǎn)品在做產(chǎn)品安全認證時(shí)都會(huì )遇到產(chǎn)品測試不合格的情況，尤其是在電磁兼容測試（即EMC測試）出錯頻率更是普遍。當產(chǎn)品一旦測試不合格，那么隨之而來(lái)的肯定是EMC整改通知書(shū)。在EMC整改過(guò)程中很多管理人和技術(shù)人員并不太明白該從何處入手，今天我們就來(lái)分析EMC整改常遇到的問(wèn)題和一些整改建議。

首先我們來(lái)從EMC測試項目構成說(shuō)起，EMC主要包含兩大項：EMI（干擾）和EMS（產(chǎn)品抗干擾和敏感度）。當然這兩大項中又包括許多小項目，EMI主要測試項：RE（產(chǎn)品輻射，發(fā)射）、CE（產(chǎn)品傳導干擾）、Harmonic（諧波）、Ficker（閃爍）。EMS主要測試項：ESD（產(chǎn)品靜電）、EFT（瞬態(tài)脈沖干擾）、DIP（電壓跌落）、CS（傳導抗干擾）、RS（輻射抗干擾）、Surge（雷擊）、PMS（磁場(chǎng)抗擾）。通過(guò)這些測試項目我們不難看出EMC測試主要圍繞產(chǎn)品的電磁干擾和敏感度兩部分，如果一旦產(chǎn)品不符合安全認證標準需要EMC整改的時(shí)候我們可以通過(guò)降低其材料和零部件進(jìn)行整改。

一、EMC整改意見(jiàn)：

1、在拿到整改意見(jiàn)書(shū)以后，需要提前定位好EMC整改計劃。沒(méi)有定位好計劃就去盲目的整改產(chǎn)品就像無(wú)頭的蒼蠅一樣到處亂動(dòng)，這樣只會(huì )增加整改的成本。

2、定位手段，對于這里小編覺(jué)得主要可以分為兩點(diǎn)。第一：直覺(jué)判斷，需要完全依托工程師的直覺(jué)和經(jīng)驗來(lái)進(jìn)行判斷。第二：比較測試，根據測試儀器所提供的數據來(lái)進(jìn)行分析問(wèn)題。

二、EMC整改流程：

1、RE超標整改流程：

2、電線(xiàn)電纜超標整改流程：

3、信號電纜整改流程：

4、屏蔽體泄漏整改流程：

三、EMC整改的一些小建議

1、電容的濾波作用

即頻率f越大，電容的阻抗Z越小。

當低頻時(shí)，電容C由于阻抗Z比較大，有用信號可以順利通過(guò)；

當高頻時(shí)，電容C由于阻抗Z已經(jīng)很小了，相當于把高頻噪聲短路到GND上去了。

2、電容濾波在何時(shí)會(huì )失效

整改中常常會(huì )使用電容這種元器件進(jìn)行濾波，往往有“大電容濾低頻，小電容濾高頻”的說(shuō)法。

以常見(jiàn)的表貼式MLCC陶瓷電容為例，進(jìn)行等效模型如下：

容值10nF，封裝0603的X7R陶瓷的模型參數如下：

由于等效模型中既有電容C，也有電感L，組成了二階系統，就存在不穩定性。對電路回路來(lái)說(shuō)，就是會(huì )發(fā)生諧振，諧振點(diǎn)在如下頻率處：

下圖是諧振曲線(xiàn)的示例：

即常說(shuō)的在諧振點(diǎn)前是電容，諧振點(diǎn)之后就不再是電容了。3、LC濾波何時(shí)使用

如果串聯(lián)電感L，再并聯(lián)組成C，就形成了LC濾波：

單獨一個(gè)電容C是一階系統，單獨一個(gè)電感L也是一階系統，在幅值衰減斜率是-20dB。但LC組成的二階系統，幅值衰減斜率是-40dB，更靠近理想的“立陡”的截止頻率的效果，即濾波效果更好。

4、PWM頻率到底是多少往往提到PWM，比如會(huì )說(shuō)用20kHz PWM驅動(dòng)電機等。但實(shí)際上，這個(gè)20kHz僅代表PWM的脈沖周期是50us：

那么所謂的20kHz PWM在頻域上的頻率點(diǎn)落在哪里呢，如下公式： 對于階躍信號來(lái)說(shuō)，由于上升時(shí)間tr無(wú)窮小，則頻率f無(wú)窮大。當頻率高了之后，寄生參數則不能在忽略，會(huì )引發(fā)很多諧振的問(wèn)題。 從信號上來(lái)看，就是很陡峭的階躍信號會(huì )有過(guò)沖和振蕩的問(wèn)題。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是頻率f越大，則噪聲所占的頻率就會(huì )越寬泛，即EMC特性就會(huì )越差。

5、如何將原理圖和PCB對應起來(lái)

由于細分工種的問(wèn)題，原理圖和PCB被割裂開(kāi)來(lái)，由兩組人進(jìn)行分工作業(yè)：

例如在原理圖上有如下的電路：

其隱含一個(gè)問(wèn)題就是在PCB上其實(shí)V1的負極和C1的負極是有一條線(xiàn)（PCB layout工具軟件中用的詞比較準確，Trace，蹤跡/軌跡）。 往往在設計階段A->B->C是都會(huì )關(guān)注的。如果EMC出現問(wèn)題，除了要在原理圖上查找電路參數的問(wèn)題，還需要特別關(guān)注C->D，即回流路徑。

如果回流路徑不順暢，會(huì )造成信號的畸變：

比如在EMC試驗時(shí)，MCU的ADC采集到的信號被干擾到了，則除了在原理圖上分析外，在PCB上講該信號高亮出來(lái)，然后再耐心尋找該信號的回流路徑是否有不順暢的地方：

對著(zhù)信號線(xiàn)頭腦中想象回流路徑，有點(diǎn)意識流的感覺(jué)。

6、總結

審核編輯：郭婷