家电产品在EMC测试中易出现的问题及其整改方案-jc

1家电产品在EMC测试中易出现的问题及对策2011-7-28DG2什么是电磁兼容EMC？EMCEMI电磁骚扰EMS电磁敏感度空间辐射骚扰导线传导骚扰辐射抗干扰传导抗干扰连续干扰瞬间干扰高频骚扰＞30MHz低频骚扰≤30MHz3电磁兼容的目的„目的：使电器之间互相兼容，各自正常工作时相互不受影响。4家电产品召回„技术壁垒网=2132&type=recallnews5电磁干扰三要素„干扰源---电流（电压）变化的电路„干扰路径---空间(电场)导体(电流电压)„敏感设备---电子电路（electronics）6敏感设备什么是电子线路（electronics）●电子线路：有小信号处理的电路，如：检波二极管，稳压三极管，CPU，可控硅、IC●通常被动元件不属于电子元件，如：电阻、电容、电感、马达、电源整流二极管、升压二极管等LED如果不自动变色，通常也认为是象氖泡一样的发光管，属于非电子元件。7干扰源„失真、脉冲‹马达产生的电火花‹整流电路的非线性‹电子开关状态切换时产生的火花(如继电器)或过压振荡(如可控硅)‹振荡电路或高速时钟电路等等8干扰路径‹传导性●电源线直接干扰●信号线直接干扰‹辐射性●空间电场骚扰●空间磁场骚扰9电磁骚扰产生的基本原理„变化的电流产生变化的电场，以PCB或导体为天线，通过空间辐射；„电压、电流（脉冲）经过非线性电路会产生失真，谐波通过公用电源或公用电信网络影响电器设备；„高频信号在传输或处理中，由于PCB线路的耦合电容、电感等产生谐振，通过辐射或传导的方式产生骚扰……10解决电磁骚扰/干扰的方法„屏蔽---围堵„滤波---围堵，疏导(去耦)„接地---疏导11解决EMI问题„辐射性测试问题„电源滤波器„传导性测试问题12解决EMI的一般步骤„辐射性测试问题有改善无改善无改善⑴⑵⑶⑷⑸⑹辐射发射超标拔掉所有设备工作时不必要的电缆电缆问题机箱问题剩余电缆问题屏蔽电缆非屏蔽电缆金属机箱非金属机箱电源线信号线干扰信号在工作频带内干扰信号在工作频\带外干扰信号在工作频带内干扰信号在工作频带外开口孔洞泄漏开口缝隙泄漏设备内部局部屏蔽,穿过屏蔽体的导线进行滤波处理,或对机箱导电喷涂对电源进行滤波处理,如采用专用电源滤波器.参见电缆问题处理13用减法找出原因、控制成本接上图⑴⑵⑶⑷⑸⑹选用高屏蔽电缆,且于机箱良好搭接改善屏蔽层端接,保证360度端接套用合适口径的磁环套用合适口径的磁环通风孔采用截止波导大面积开口采用屏蔽处理电缆上套磁环使用滤波器端接换屏蔽电缆,修改PCB,降低共模电压干扰使用滤波器连接器14解决EMI的一般步骤„电源滤波器电源滤波器问题30MHz以上发射超标1MHz以下发射超标超标范围1-30MHz差模浪涌,快速脉冲群测试不合格共模浪涌测试不合格使用差模滤波器检查滤波器安装,外壳是否良好接地?输入输出是否分开隔离?PCB单板上是否有良好的滤波?更换合适频率曲线的滤波器更换高频性能更好的滤波器使用有浪涌,脉冲群抑制功能的滤波器或者采用带有瞬态抑制器的滤波器15解决EMI的一般步骤„传导性测试问题传导发射超标电缆问题系统内单板接口设计电源线信号线电源接口电路信号接口电路采用∏性滤波器用共模电感.三端电容等来滤波见辐射发射超标中的电缆问题处理没有安装电源滤波器安装或增加电源滤波电路安装了电源滤波器见电源滤波器的处理16常见不合格测试整改举例„电源端传导骚扰测试不通过(9K-30MHz)电吹风,跑步机,带温度控制的加热器等产品由于马达,开关管,可控硅产生的骚扰通过电源线而使测试不通过,最简单的方法就是加强此类产品的电源端滤波.17例1下图是一款跑步机进行此项测试试不通过的测试图18例1针对此款产品在低频段超标必较厉害的情况,必须用一个低频段抑制效果比较好的滤波器.手中有如下图所示的不同滤波器.19例120例121例1上面三幅频率-衰减曲线图中A,B,C,D的含义如下所示。A:50Ω/50Ω差模B:50Ω/50Ω共模C:0.1Ω/100Ω差模D:100Ω/0.1Ω差模比较在超标数据所在频段的曲线图A和B（也要参考图C和D）,第一个是最合适的。22例1怎样选择滤波器？滤波器的频率-衰减参数一般是在50欧的负载测试,但实际产品并不是如此的,因此还要看滤波器阻抗失配情况下的曲线图.失配的数据是在0.1/100欧和100/0.1欧的情况下测得的.所以要用这些曲线中最坏情况下形成的衰减曲线图,并将其作为选用滤波器的技术指标.23例1整改后测试数据如下图所示，效果很理想24例2„骚扰功率骚扰测试不通过(30-300MHZ)对于靠马达驱动类的产品,如电动工具,家用榨汁机与及电源产品,其干扰不仅仅可以通过电源线直接注入,还可通过电源线或相连的控制线产生辐射性的干扰.25例2下图是一款带有充电器的电钻进行骚扰功率测试不通过的数据26针对这款产品在充电器的设计中已经有一级滤波电路,但参数还需要作出调整以达到此项测试能通过.下图是典型的由分立元器件做成的滤波电路.例227元件的典型参数为:C1:0.1uF~0.47uF/275VACC2:0.01uF~0.22uF/275VACC3,C4:4700pF/1KVL:共模电感:0.2mH~2.0mH最终的参数的选择还是要根据测试的情况来调整,不可生搬硬套.例228例3„一款变频空调的传导骚扰测试不通过，不通过的波形如下。29例3„考虑到高频骚扰超标，此为共模骚扰，相应得采取共模干扰抑制的方法，整改措施为在L/N对PE线上各并联一个Y电容，如下图所示。30例331例3„整改后可以通过测试，如下图所示测试数据32例4„谐波测试一般来说,小家电产品谐波测试由于标准限值要求松,所以容易通过,但对于灯具产品要求比较严.注意：半波整流，不要超过200W。33例4‹改进方法.一.加强电源断滤波.二.尝试在保证功能正常的情况下减小整流后滤波电容的电容量.三.增加PFC电路.34EMS的处理„敏感度(抗干扰)测试的原理用仪器模拟标准要求的(常见的典型的)骚扰信号，根据被测设备（EUT）的正常使用环境，选择标准中对应的干扰信号的等级，使EUT在此工作条件下正常工作，观察EUT的工作状态是否正常或在标准允许的现象范围内。一般对不连续干扰信号下的产品性能要求比在连续干扰信号下的是有适当放宽的。而且厂家对产品性能的定义也非常重要。35例5„雷击抗干扰测试surge不是模拟直接雷击一.加强电源断滤波.二.在电源输入端增加压敏电阻.36雷击测试整改电路„EMC电路37例6„快速脉冲群抗干扰测试模拟电网中各种开关，继电器等一.电源端加强滤波.二.控制电路的电源端进行去藕(两个容量相差100倍的电容对IC去藕并尽量靠近IC).38例6三.在电源输入端增加一个磁环且电源线在磁环上绕一二圈.磁环对快速脉冲群有比较好的抑制作用.四.在软件程序中改善看门狗电路,增加软件中程序出现走飞时的处理方案.39例6„一款咖啡壶在进行EFT测试，定时工作被干扰，干扰一到定时就被中止，需要人工重新设定后才能重新工作，不符合标准的要求。„针对此产品为MCU进行处理，EFT干扰影响到了电源的正常输入，因此对MCU的电源进行滤波处理。改进的方法如下。40例641例642交流inquiry43ThankYou![e-mail]020-82155331