EMC主要包括两大项:EMI(干扰)和EMS(产品抗干扰和敏感性)。
当然,这两个项目包括很多小项目,
通过这些测试项目不难看出EMC测试主要集中在产品的电磁干扰和敏感性上。如果产品不符合安全认证标准的要求EMC在整改过程中,我们可以通过减少其材料和部件进行整改。
1.收到整改意见后,需要提前定位EMC整改计划。盲目整改产品不定位计划就像无头苍蝇一样到处乱动,只会增加整改成本。
2、定位手段,因为这里小边认为主要可以分为两点。第一:直觉判断,需要完全依靠工程师的直觉和经验来判断。第二:比较测试,根据测试仪器提供的数据分析问题。
即频率f越大,电容器的阻抗Z越小。
低频时,由于电容C阻抗Z大,有用信号可以顺利通过;
高频时,电容C的阻抗Z很小,相当于短路高频噪声GND上去了。
在整改过程中,经常使用电容器进行滤波,常说大电容器滤低频,小电容器滤高频。
常见的表贴式MLCC以陶瓷电容为例,等效模型如下:
容值10nF,封装0603的X7R陶瓷模型参数如下:
在等效模型中既有电容C,也有电感L,组成了二阶系统,就存在不稳定性。对电路回路来说,就是会发生谐振,谐振点在如下频率处:
下图为谐振曲线示例:
也就是说,电容器在谐振点之前,谐振点之后就不再是电容器了。
若串联电感L,再并联组成C,就形成了LC滤波:
单个电容C是一阶系统,单个电感L也是一阶系统,振幅衰减斜率为-20dB。但LC振幅衰减斜率为-40dB,更接近理想的陡截止频率,即滤波效果更好。
往往提到PWM,比如会说用20kHz PWM驱动电机等。但实际上,这个20kHz仅代表PWM脉冲周期为50us:
那么所谓的20kHz PWM频域的频率点落在哪里?以下公式:
对于阶跃信号,由于上升时间tr无限小,频率f无限大。当频率高时,寄生参数不容忽视,会导致许多谐振问题。
从信号的角度来看,陡峭的阶跃信号会有过度冲击和振荡的问题。简单地说,频率f越大,噪声占用的频率就越宽,即EMC特征会越差。
原理图和PCB分开后,由两组人分工:
例如,原理图上有以下电路:
隐含一个问题是在PCB上其实V1的负极和C负极有一条线(PCB layout工具软件中使用的单词更准确,Trace,跟踪/跟踪)。
通常在设计阶段A->B->C都会关注的EMC如果出现问题,除了在原理图上找到电路参数外,还需要特别注意C->D,即回流路径。
若回流路径不畅,则会导致信号畸变:
比如在EMC试验时,MCU的ADC除原理图分析外,收集到的信号受到干扰PCB说到信号高亮,然后耐心寻找信号的回流路径是否不顺畅:
想象信号线头脑中的回流路径,感觉有点意识流。