解決EMC問題的一些經(jīng)驗

首先看定義。定義主要按照問題性質(zhì)，分為【電源、時鐘CLK問題、地不平衡問題】。

再看原因分析：

針對上面三種問題，小編都有舉例分析：

先看電源問題：

排查手段

問題分析

一般電源問題為DC-DC電路引起的器件(dcdc芯片、電感、二極管)選型問題：

一般電源問題為DC-DC電路引起的dcdc電源PCB部分設(shè)計不合理問題：

根源

再看時鐘問題：

解決思路中的傳統(tǒng)方案傳統(tǒng)手段：

硬件擴頻：

解決思路中的更換方案：

地不平衡問題:

最后，分析思路：

EMC三大規(guī)律

1) 規(guī)律一、EMC費效比關(guān)系規(guī)律： EMC問題越早考慮、越早解決，費用越小、效果越好。

在新產(chǎn)品研發(fā)階段就進行EMC設(shè)計，要比等到產(chǎn)品EMC測試不合格才進行改進，費用可以大大節(jié)省，效率可以大大提高;反之，效率就會大大降低，費用就會大大增加。

經(jīng)驗告訴我們，在功能設(shè)計的同時進行EMC 設(shè)計，到樣板、樣機完成則通過EMC測試，是最省時間和最有經(jīng)濟效益的。相反，產(chǎn)品研發(fā)階段不考慮EMC，投產(chǎn)以后發(fā)現(xiàn)EMC不合格才進行改進，非但技術(shù)上帶來很大難度、而且返工必然帶來費用和時間的大大浪費，甚至由于涉及到結(jié)構(gòu)設(shè)計、PCB設(shè)計的缺陷，無法實施改進措施，導(dǎo)致產(chǎn)品不能上市。

2) 規(guī)律二、高頻電流環(huán)路面積S越大, EMI輻射越嚴(yán)重。

高頻信號電流流經(jīng)電感最小路徑。當(dāng)頻率較高時，一般走線電抗大于電阻，連線對高頻信號就是電感，串聯(lián)電感引起輻射。電磁輻射大多是EUT被測設(shè)備上的高頻電流環(huán)路產(chǎn)生的，最惡劣的情況就是開路之天線形式。對應(yīng)處理方法就是減少、減短連線，減小高頻電流回路面積，盡量消除任何非正常工作需要的天線，如不連續(xù)的布線或有天線效應(yīng)之元器件過長的插腳。

減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力的最重要任務(wù)之一，就是想方設(shè)法減小高頻電流環(huán)路面積S。

3) 規(guī)律三、環(huán)路電流頻率f越高，引起的EMI輻射越嚴(yán)重，電磁輻射場強隨電流頻率f的平方成正比增大。

減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力的最重要途徑之二，就是想方設(shè)法減小騷擾源高頻電流頻率f，即減小騷擾電磁波的頻率f。

本文以下內(nèi)容，就是利用以上三個規(guī)律，倡導(dǎo)趁早考慮EMC問題，介紹EMC 設(shè)計和EMC問題改進。

改進EMC 問題，如同診治疾病。如果產(chǎn)品沒有通過EMC 測試，我們從測量結(jié)果中，只能知道哪些頻率點“超標(biāo)”了，而這些頻率的電磁干擾是從哪里出來的，往往是工程師們最不容易發(fā)現(xiàn)、最難解決的問題。產(chǎn)品EMC 問題，說難亦難，說易亦易。

改進EMC問題，首先，根據(jù)EMI產(chǎn)生的途徑和機理，也就是EMC問題產(chǎn)生的要素，針對EUT(被測試樣品,下同)的電路原理，先作一些判斷，比如IT類設(shè)備和AV音視頻類設(shè)備引起EMC問題的原因或者內(nèi)部騷擾源是什么，先進行推斷，再結(jié)合測試 項目測試圖透過現(xiàn)象看本質(zhì)，分析超差原因--把騷擾源搞清楚，把騷擾途徑摸透徹，以便有的放矢。

分析超差原因，可使用高頻示波器或頻譜分析儀加上 場探頭驗證分析結(jié)果，從頻域到時域，再從頻域到時域，分析、尋找產(chǎn)生EMC問題的對應(yīng)電路和器件。

EMC 問題三要素

開關(guān)電源及數(shù)字設(shè)備由于脈沖電流和電壓具有很豐富的高頻諧波，因此會產(chǎn)生很強的輻射。電磁干擾包括輻射型(高頻)EMI、傳導(dǎo)型(低頻)EMI，即產(chǎn)生EMC問題主要通過兩個途徑:一個是空間電磁波干擾的形式;另一個是通過傳導(dǎo)的形式，換句話說，產(chǎn)生EMC問題的三個要素是：電磁干擾源、耦合 途徑、敏感設(shè)備。

輻射干擾主要通過殼體和連接線以電磁波形式污染空間電磁環(huán)境;傳導(dǎo)干擾是通過電源線騷擾公共電網(wǎng)或通過其他端子(如：射頻端子，輸入端子)影響相連接的設(shè)備。

傳導(dǎo)、輻射、騷擾源------(途徑)----- 敏感受體近場耦合IT、AV 設(shè)備可能的騷擾源

a) FM接收機、TV接收機本機振蕩，基波及諧波由高頻頭、本機振蕩電路產(chǎn)生;

b) 開關(guān)電源的開關(guān)脈沖及高次諧波，同步信號方波及高頻諧波，行掃描顯像電路產(chǎn)生的行、場信號及高頻諧波;

c) 數(shù)字電路工作需要的各種時鐘信號及高頻諧波、以及它們的組合，各種時鐘如CPU芯片工作時鐘、MPEG解碼器工作時鐘、視頻同步時鐘(27MHz，16.9344MHz ，40.5MHz)等;

d) 數(shù)字信號方波及高頻諧波，晶振產(chǎn)生的高次諧波，非線性電路現(xiàn)象(非線性失真、互調(diào)、飽和失真、截止失真)等引起的無用信號、雜散信號;

e) 非正弦波波形，波形毛剌、過沖、振鈴，電路設(shè)計存在的寄生頻率點。

f ) 對于敏感受體通過耦合途徑接受的外部騷擾包括浪涌、快速脈沖群、靜電、電壓跌落、電壓變化和各種電磁場。