1.问题描述

某军用车灯（见图1），需要通过GJB151B陆军地面设备电磁兼容标准要求，其在实验室传导发射测试结果如图2所示。

图1 某军用车灯传导测试

图2 某军用车灯传导测试原始结果

从图2可以看出，产品在1MHz以上有离散的窄带频点超标或者裕量不足，实验不通过。

2.原因分析

本产品原理是输入的24V直流电源，经恒流源驱动板恒流驱动后输出给LED灯，恒流源驱动板作用是保持电流稳定。

LED由于正向伏安特性非常陡峭，不能像普通白炽灯一样，直接用电压源供电，否则电压波动稍增，电流就会增大到将LED烧毁的程度。为了稳定LED的工作电流，保证LED能正常可靠地工作，因此需要具有“镇流功能”的LED“恒流驱动器”保持输出电流稳定。

查看产品驱动板原理图，如图3所示。

图3 恒流驱动电路

从图3可以看出，产品采用的是开关电源驱动方案，这种方案虽然高效率、输出稳定，但开关电源本身的特点，电磁干扰比较强，为避免电磁干扰沿着线缆扩散，因此需要对开关模块输入输出进行滤波。而原理图驱动电路输入对地有共模电容滤波，驱动电路输出仅有线-线差模滤波，无线-地共模滤波，因此，确认为开关电源输出无共模滤波所致。

3.整改措施

摸底时产品低频辐射发射测试结果如图4所示。

图4 产品低频辐射测试频谱

根据图1和图4超标频谱，恒流驱动电路引起的传导和辐射超标频段主要在1MHz-50MHz，而0.01uF贴片电容谐振频点约在50MHz，在50MHz以内电容表现为容性，有很好的滤波效果，如表1所示。

表1 不同容值电容自谐振频率

因此选择0.01uF电容对驱动电路输出进行电磁干扰滤波，如图5所示。

图5 开关电源输出增加共模电容滤波

4.实践结果

整改后进行传导发射和辐射发射测试，实验通过，如图6所示。

图6 输出电容滤波后传导频谱

对开关电源输出增加共模滤波电容之后，传导发射频谱基本变成底噪，试验通过，效果很好。

【总结】

开关电源工作在高频开关状态，有很强的du/dt和di/dt，是产品中强电磁干扰的来源，也是传导骚扰超标的罪魁祸首，因此，在产品EMC设计时，开关电源电磁干扰滤波就成为重中之重。本案例产品传导骚扰超标，经过缜密的诊断和分析，为开关电源输出无共模滤波所致，后通过在输出线上对地加共模电容成功化解。本文的方法和思路启示我们，开关电源设计时输入输出滤波同等重要，至关产品EMC的成败。