EMC端子骚扰电压整改分析论文_金德武

珠海格力电器股份有限公司 广东珠海 519070

摘要:某项目控制器开发过程中,发现EMC端子骚扰电压测试成为技术瓶颈,本文通过对该控制器端子骚扰电压整方案和原理进行详细分析,为同类控制器EMC辐射类设计提供可借鉴的改善建议,提早进行设计规避。

关键词:EMC;端子骚扰电压;PCB板设计

引言

EMC辐射类实验是检验嵌入式控制器,对外界产生干扰影响程度的重要评判依据,检验产品质量稳定可靠性。本文通过实际案例,对EMC端子骚扰电压整改经验,优化PCB板布局设计降低对外界辐射效果,进行详细的分析总结,进一步增强对EMC知识认识,提高产品在EMC方面质量稳定可靠性。

一、背景

某空调项目开发,主板采用TNY278 开关电源芯片+ EE19-8P(VDE)高频变压器,主路+12V输出,采用MC7805CTG(1A)稳压块 转+5V输出。整机进行EMC端子骚扰测试中,端子骚扰电压694KHz处AV值裕量只有0.01dB,依照电磁兼容(EMC)检验规范,骚扰电压值要低于国标要求的限值且与限值裕量不小于3.0dB(μV),不合格。其测试结果如下图1、图2所示,经评估,主要是差模干扰导致,需要增加滤波措施。

二、问题初步分析

噪声干扰,可分为差模干扰与共模干扰两种。差模干扰是两条电源线之间(简称线对线)的噪声,主要通过选择合适的电容(X电容)来进行抑制和衰减。共模干扰则是两条电源线对大地(简称线对地)的噪声,主要通过选择合适的电容(Y电容)或者共模电感线圈来进行抑制和衰减。

端子骚扰电压测试实验现象如下:

2、根据测试步骤1结果表明,此干扰源非滤波措施不足导致。

进一步分析可能导致端子骚扰电压测试不合格的原因:

对开关电源分析可知,对端子骚扰电压影响较大的主要有两个环路,分别是初级噪声环路与次级测噪声环路。

对应PCB板走线如下所示:

增加Y电容更改后主板实际测试分析,端子骚扰电压606KHz AV值裕量只有2.66dB,有较大改善、但不满足限值裕量要求,不合格。

3、辅助绕组走线分析

根据开关电源芯片厂家推荐的开关电源电路拓扑走线原理与PCB板实际走线对比分析,发现高频变压器辅助绕组地线与反馈光耦地线连接在一起,再连接到开关电源源极地,并未按照设计规范要求单点共地处理。

按照开关电源厂家推荐的拓扑走线设计,更改后的控制器测试验证,端子骚扰电压530 AV值裕量达到3.58dB,满足限值裕量要求,合格。

四、分析总结

从此次整改案例中可知,应该根据相关的测试结果进行针对性的分析,对于不同频谱段的干扰,其引入干扰路径不同,相应的整改方案也不同,只有通过理论分析定位明确干扰源,从根本上进行解决,才能使更改方案更有效。

参考文献:

[1]王颍凯,郭远东.高频无极灯电源端子骚扰电压整改实例[J].安全与电磁兼容,2008(5).

论文作者:金德武

论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期

论文发表时间:2019/4/13

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