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主题:河里有电磁兼容的高手吗,请教一个问题 -- 雷达

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  • 家园 河里有电磁兼容的高手吗,请教一个问题

    兄弟手上的产品在做电磁兼容电源传导辐射时有个问题,直流电源上在4M 左右有噪声超标。很奇怪的是当我把手放在外部电缆的接头上时,噪声大幅降低。

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    电缆的接头与电缆屏蔽层相连,但与内部电路任何一点没有接触,屏蔽层与大地连接与否对噪声没有影响。内部DC-DC前有滤波后有解耦。

    欢迎大家讨论,有宝贵建议必以通宝相谢。

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    Feb26,2014 补充:

    既然这么多高手都出来了,趁这个机会,深入探讨下。

    贴一下电源部分的电路如下:

    点看全图

    有两个电源:

    UDC1是主电源,提供VCC_+5V,VCC_3.3v 给大多数器件。

    U30是辅电源,提供VCC_5VS 给负责与外界接口的器件。

    有三个地:B是数字地,C是模拟地,A是所谓信号地即对应VCC_5VS 的地。

    B和C之间多点就近用0欧相连,同时用 L11 47nH跨接。

    A和B之间用 R214 100K 跨接, 这个可以移除,是我要试的。

    C101 0.22u 和 C88/C103 47u是滤波,C89~92 是解耦。

    LF1 就是下面 "和尚" 河友所说的 common mode choke,原来是 TDK 的,我试着换过两种 WE 的没有作用。

    总的说来我感觉电路上应该问题不大,该有的都有了。感觉还是接地屏蔽之类的问题。

    关键词(Tags): #电磁兼容

    本帖一共被 2 帖 引用 (帖内工具实现)
    • 家园 解决了

      链接出处

    • 家园 .

    • 家园 不知问题是出在电源电缆还是信号电缆?假设是电源电缆,

      地A通过电缆连到大地

      这个可能会削弱共模扼流圈LF1的作用。暂时断开该连接试一试看。

      另,是否参考过元件厂家的应用笔记“Meeting EN 50155 Standard With IMX DC-DC Converters”

      外链出处

      其中的C3/C4 Y电容应使用表贴型以减少串联感抗引起的共模降噪效果降低。

      如果怀疑4MHZ噪声源来自U30(厂家未知),也许在其Vin引脚和解耦电容前端串一电感试试?

    • 家园 再补一个测试结果。

      点看全图

      干扰不是点频,可以看见一系列谐波,间隔200多k, 在4M左右突起,只有4.126 超标。

      • 家园 有始有终,化个句号.

        根据beech河友的意见,

        1. 将电缆屏蔽层与信号地A连接,

        2. 同时在电源正负端于信号地A之间分别加入1000P瓷片电容,4M噪声有改善但不大.查了资料,对4M左右的滤波电容如用表面贴应该用1u左右,换上以后改善很大,4M足以过关,同时手握上去没有影响了.

        原来在高频端18M左右也有对手握没有反应的超标部分,以上措施对其改进不足.折腾了几天,终于解决,措施是"

        3. 将pcb上与电缆连接的插座上未使用的点都短接到信号地A

        点看全图

        4. 在内部扁平桥接电缆上安装磁环.

        点看全图

        18M过关后,我把上面提到的两个电容去掉,4M噪声有增加,但未过线.

        所以最终的方案是 1,3,4

        再次感谢各位河友的宝贵意见.

        关键词(Tags): #电磁兼容
    • 家园 噪声的来源应该是U30

      这是一个降压DC-DC,开关频率从400kHz~2MHz都有,从电感的选取上估计不大,500~700kHz,4MHz应该是他的高次谐波。

      输入电容是一个较大容量的电容, 估计是多层陶瓷。多层陶瓷在高频滤波能力下降很快,许多品牌的电容谐振值在5MHz,在输入电容上并联一个0.47uf的SLCC,可以大幅降低高频干扰。

      另外说一个我的分析:

      1. 一切干扰最后都可以归结到屏蔽上,但屏蔽要做好有时是不容易的, 受到工业设计的限制和成本的限制

      2. 从干扰源着手是最简单的办法--输入滤波电容

      3. 其次是干扰传播路径--共模电感等

      4. 共模干扰主要是对地分布电容导致的,但越是高频的干扰通过分布电容越容易。控制高频分量是解决共模干扰的一个思路。

      • 家园 4MHz确实是谐波

        可以看见一系列谐波,间隔200多k, 在4M左右突起,但只有一个4.126M超标。

        但是我用 "emc porbe" 在U30附近没看到4M的噪声,只是在 主DC-DC 附近有。

        • 家园 对地分布电容由于电缆屏蔽层而变得更大了

          也就是说这个屏蔽层由于没有和电路的地交流相连,实际效果类似于两个导体之间插入第三个导体,整个电容会增大;

          说回这个干扰源, 你的电路上看不出UDC1有任何电感变压器,难道是隔离的DC模块?

    • 家园 线路图用处有限,要结合布线图

      区分公模差模,可以用谱仪+lisn.

      我常把共模电感放在整流电路前。 不了解你的设计限制。 有EMC test plot 更好分析。

      你4Mhz是 宽带还是窄带?

      你的udc1 工作频率是多少?

    • 家园 看了你的电路图,更加感觉是接地问题

      抱歉这两天忙,不然想做个图分析你的接地

      你这里3个地,不知道工艺上哪个地和外壳(真地)相同。

      这样3个地,组成3个互相浮地的系统,A、B系统之间有直流、交流阻抗,B、C系统之间有交流阻抗,任何外界干扰只要串进来,就能在三个系统之间造成感应干扰,甚至振荡。

    • 家园 看原理图很难看出问题,空间电磁耦合不一定是电路里面从前往

      后跑的,大都是工艺,结构,元器件的问题。

      common mode choke?那5V,3.3V输出端都是非平衡型电路,怎么连接common mode choke?嘿嘿,这个思路有点怪。

      去除单频率噪声干扰应该不是太难,输出端加强去耦就行。只是不能光看电原理图,还要考虑到工艺结构,包括电缆及接头,机壳,这些地方的去耦,以及元件的工艺性质(比如绕制的聚酯电容,电解电容高频特性都不好),等等。

      通宝推:雷达,
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