問題概述:
某廠家的自動消毒器遇到了輻射抗擾度的問題,且最終要在日本檢測所通過20V/m的標準測試。故交于我司整改。
EUT概述:
此消毒器是由電源適配器,功能主板,按鍵板,感應器,噴水感應燈(五個燈)以及非金屬外殼等組成。
它的工作原理是通過感應器感應到了指定位置內有物體,感應燈就會根據物體放置的時間,從第五個燈開始閃爍然后到無,每滅一格燈都代表著噴水,然后停了會再次復位,如此重復。
EUT測試不合格現象:
在干擾頻段到了400MHZ-500MHZ時,樣機出現了的不良現象是死機。
在干擾頻段到了350MHZ-400MHZ時,出現伸手感應不出水的現象。
EUT會受到干擾的原因分析:
輻射抗干擾一般通過兩種途徑來影響樣機的性能。其一,可能樣機不是金屬外殼或者金屬外殼屏蔽性能不好,干擾會通過空間輻射直接耦合到pcb上較長的走線以及敏感的信號回路,從而導致樣機出現一系列的問題。
其二,干擾會直接耦合到樣機的任一線束,再通過線束將干擾傳導到信號上從而引發問題。
EUT問題分析:
由于樣機是非金屬外殼,毋庸置疑對他的抗干擾性能肯定是會大大的減弱。且樣機有多根較長的線纜,每一線纜都有可能是該樣機的等效接收天線。
死機這一現象,按照以往的經驗判斷應該是芯片的VCC或者是RESET受到了干擾。
感應不出水這一現象,可理解為是感應器沒感應到,從而導致消毒器不能正常出水。
這兩個現象經測試發現,連最低等級3V/m的測試都過不了,說明該樣機的抗干擾性能真的很差。
經實驗發現,拔掉所有線纜(除感應信號線纜以及控制出水的線纜外),問題還會存在,說明要么是沒拔的這兩個線纜的問題要么就是直接耦合到pcb了。
EUT整改思路:
VDD靠近主芯片添加磁珠以及多加幾顆電容,構成LC濾波,提升電源的穩定性。
對感應信號線靠近芯片端添加磁珠以及電容。
經測試后發現,樣機的死機現象不再復現。不過消毒器出水不正常這一問題還存在,但多次實驗發現這一問題得到了很大的改善,
可以通過15V/m的測試,離合格還差一點,那么問題來了,針對這一部分處理為啥會有如此之大的效果?
觀察pcb layout發現感應信號線走得很長,在頂層走了一段距離再過孔到底層,再走U型走線,幾乎是繞了pcb一整圈。
走線太長會影響這一信號回路,因此我們在靠近芯片端對此信號線添加電容,保持回路最短,再添加一顆磁珠來抑制干擾,應該能解決問題。
接下來最關鍵的一步,使得樣機直接通過了最終的測試!
經整改,最終測試合格!
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emc
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抗干擾
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