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LED驱动控制器辐射超标EMC整改案例分析

嘉峪检测网        2024-03-06 18:45

案 例
 
LED 驱动控制器产品(以下简称该产品)正在进行辐射测试,测试结果显示“Fail” , 辐射超标 20dB。
 
水平方向数据
垂直方向数据
 
红色线代表标准限值,如果超过红色限值代表Fail;
 
绿色代表余量6dB限值。测试曲线在绿色以下代表余量充足,数据合格。
 
(产品测试数据图)
 
是什么原因导致辐射超标?如何整改?
 
第一步:初步判断超标频段及超标类型
 
测试数据里常见的超标曲线类型有:
 
1、30-200MHZ整个频段呈现鼓包超标
 
2、100-1000MHZ单支毛刺超标
 
3、30-1000MHZ整体曲线飘高
 
因此,我们可以判断该产品从30MHZ-300MHZ符合第一种情况,属于包络性超标,因此存在很强的共模干扰。
 
第二步:进一步排查及验证超标原因
 
产品信息:该产品架构采用48V外置适配器进行供电;主机由32个LED驱动电路组成;单片机控制 PWM 实现调光;LED 灯条采用外置线缆连接。
 
产品测试接线图如下:
 
(产品测试接线图)
 
 
我们通过如下几种方法来进行排查及验证:
 
1、  更换电源适配器,测试发现数据没有变化;
 
2、  适配器输出线材上加磁环,测试发现数据没有变化;
 
3、  LED线材上追加磁环,测试发现包络有轻微下降,但整体的数据还是超标;
 
4、  拔掉LED灯线材,测试发现超标的包络消失,数据合格;
 
通过以上的排查及验证,我们发现包络性超标的根本原因不是线材带出来,而是主机产品上的电路源头辐射出来。
 
第三步:整改电路源头的辐射超标问题
 
经过分析确认,电路源头的辐射问题是导致包络性超标的主要原因。因此,对主机PCB电路进行深入整改变得至关重要,这需要我们进一步详细剖析电路结构。
 

 
(LED 驱动电路)
 
在进行近场分析时,我们借助频谱仪发现,当探头置于DCDC电路附近时,检测到了显著的包络超标信号,这表明驱动电路位置是干扰源最为严重的地方。值得注意的是,这一频率范围与远场测试所得数据相近。
 
(频谱近场数据图)
 
此外,该产品的驱动芯片采用BUCK方案,属于降压型DC-DC转换器,具有恒定输出电流的特性。在工作过程中,BUCK电路的开关节点可能会出现振铃现象,这种现象会引发强烈的高次谐波干扰。为了有效解决这一问题,可以通过在开关节点处添加RC电路来有效抑制振铃现象,从而降低谐波干扰,提升电路的整体性能。
 
在追加上述参数并进行近场探头测试后,我们观察到整改后的近场分析波形呈现出非常平稳的状态,未再出现包络超标的情况。
 
(频谱近场数据图)
 
三米暗室复测数据如下:测试数据余量都在5dB 以上,满足标准要求。
 
(复测数据图)
 
LED 驱动控制器辐射超标整改思路总结
 
LED驱动控制器产品出现辐射超标问题,在电子产品的EMC测试中是一种常见现象。为了有效解决这类问题,我们可从以下几个方向进行考虑和处理:
 
1、对于辐射超标的产品,我们首先可以尝试在输出线缆上增加磁环以验证其效果,这样可以帮助我们更准确地定位干扰源头。
 
2、在检查BUCK电路时,需要特别关注是否已经添加了RC吸收电路。同时,也要确认输出端是否加装了滤波电容,以及电源网络上是否串联了磁珠,这些措施都有助于减少电磁干扰。
 
3、使用近场探头来进一步确认PCB上的干扰源,这样可以更精确地找到问题所在,并针对干扰源进行滤波处理,从而有效地解决辐射超标的问题。
 
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来源:质量观研社