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嘉峪检测网 2025-08-26 12:41
一、前言
在当今高密度电子设计中,电磁兼容性(EMC)已成为决定产品成败的关键指标。其中,辐射测试作为EMC评估的关键环节之一,其测试结果与PCB回路设计质量密切相关。优化回路设计不仅能有效抑制辐射干扰,更能将产品研发周期缩短30%以上,显著降低后期整改成本。
本文将结合典型工程案例,揭示那些鲜为人知的设计细节与优化技巧。
二、案例背景
客户产品为一款车载显示屏,客户在进行CISPER 25-CLASS3等级传导测试中出现在50MHz附近出现包络超标情况,数据如下图:
图1 产品传导测试数据
按照我们测试的经验,出现包络超标第一时间想到有可能是DC-DC电源导致,我们再仔细看数据中不是标准的“鼓包”,而是很多“细针”组成的包络,把超标区域放大,我们可以看到数据是由有规律“细针”构成,对数据进行标点确认后,发现该“细针”频率为500KHz,结合产品DC-DC电源的频率,我们基本可以锁定确认为该产品的一级电源的开关频率。
图2 放大后的测试数据
三、整改过程
1.检查原理图
在知道问题点后,对客户原理图进行检查,首先检查客户原理图上一级电源的滤波电路,发现客户无论是电源芯片电源输入端的去耦电容以及芯片SW输出的吸收电路以及高频电容、BOOT引脚中串联的RC电路等,都有设计在电路之中。电源滤波电路设计合理且全面,理论上以及不会出现数据超标情况,需要进一步分析。
2.检查PCB
原理图没有问题,那问题有可能和PCB有关。进一步检查客户的PCB,滤波电路的回路都是遵循高频噪声回路面积最小原则,也没有太大问题。直到检查客户背面PCB,有一根电源长走线非常不合理,如下图:
图3 电源长走线设计不合理
这样的长走线有两个问题:
(1)长走线形成天线,噪声容易通过天线耦合;
(2)长走线强行把PCB地分割,导致回路变大。
针对前面两个问题进行整改:
(1)在电源长走线增加电容和磁珠滤波,减小天线效应,发现作用不大,说明问题更有可能是回路变大导致。
(2)用铜箔多点跨接被电源长走线分割的GND,优化回路,效果明显改善,数据如下图:
图4 整改后数据
四、总结
在EMC问题中,不仅要重视原理图的滤波设计,更要注重PCB的布局布线,特别是控制好信号回路。这样能有效降低噪声能量,从而规避潜在问题,实现事半功倍的效果。
来源:韬略科技EMC