當(dāng)今,電子、電器產(chǎn)品的電磁兼容性(EMC)越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視,尤其是歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家,更是強(qiáng)制執(zhí)行。在我國(guó)的3C認(rèn)證中也有一項(xiàng)重要內(nèi)容:電磁兼容測(cè)試。
現(xiàn)在,還有很多人對(duì)電磁兼容這一概念理解的不深刻,遇到EMC方面的問(wèn)題有些茫然,不知從何處著手改進(jìn)。本人一直從事電子產(chǎn)品開發(fā)工作,近幾年又從事LED電源開發(fā)和管理工作,積累了一點(diǎn)點(diǎn)經(jīng)驗(yàn),在此和大家分享一下。
先啰嗦一下什么是電磁兼容:
電磁兼容是研究在有限的空間、有限的時(shí)間以及有限的頻譜資源條件下,各種用電設(shè)備或系統(tǒng)可以共存,而不引起性能降級(jí)的一門科學(xué)。通俗地說(shuō)就是,一個(gè)合格的用電設(shè)備或系統(tǒng),在工作時(shí)對(duì)外發(fā)出的電磁干擾應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)(即低于某個(gè)量),而抵抗干擾的能力也應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)(即高于某個(gè)量)。
電磁干擾的傳播途徑主要有2條:一是空間發(fā)射(輻射干擾),二是電源線傳導(dǎo)(傳導(dǎo)干擾)。
電磁兼容測(cè)試分為干擾(EMI)測(cè)試和抗干擾(EMS)測(cè)試。
在電子設(shè)備的干擾現(xiàn)象中,電磁干擾效應(yīng)不僅跟脈沖的幅值有關(guān),還與脈沖的重復(fù)頻率有關(guān)。也就是說(shuō),即使干擾脈沖的幅值較大,但出現(xiàn)的頻率很低時(shí),其干擾能力也是有限的;反之,干擾脈沖出現(xiàn)的頻率較高,但幅值很小,那么它的干擾能力也較小。所以,衡量干擾脈沖的干擾效應(yīng),既要考慮脈沖的幅值,又要考慮脈沖的重復(fù)頻率。因此,EMI測(cè)試中,常常采用準(zhǔn)峰值而不是峰值來(lái)衡量被測(cè)產(chǎn)品是否合格。
在EMI測(cè)試中,主要測(cè)試以下3個(gè)值:
峰 值——周期內(nèi)干擾脈沖的最大值,就是上面所說(shuō)的幅值。
準(zhǔn)峰值——具有規(guī)定時(shí)間常數(shù)的檢測(cè)值,不僅與脈沖的幅值有關(guān),還與脈沖的重復(fù)頻率有關(guān)。
平均值——周期內(nèi)干擾脈沖的平均大小,它主要依賴于脈沖的重復(fù)頻率。
下面通過(guò)實(shí)例來(lái)分享我的EMC整改經(jīng)驗(yàn):
請(qǐng)看上面兩個(gè)圖:這是我公司一個(gè)工程師做的PAR38的LED電源,因剛開始公司沒(méi)要求能過(guò)EMC測(cè)試,所以,能節(jié)省的元件都省了。后來(lái),該工程師離職了,公司要求此電源通過(guò)CE認(rèn)證,我拿了一個(gè)樣品測(cè)試EMI,傳導(dǎo)干擾和輻射干擾都大幅超標(biāo)。
于是,我對(duì)此進(jìn)行改進(jìn),首先改進(jìn)傳導(dǎo)干擾,由于傳導(dǎo)干擾是通過(guò)電源線傳播的,所以,在電源輸入端加濾波電感和X電容,因是內(nèi)置式電源,尺寸小,加了2個(gè)1mH的工字電感和一個(gè)0.1UF的X電容,下面2個(gè)圖是改進(jìn)后的測(cè)試結(jié)果:
改進(jìn)效果不太好,通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn),它的輸出空載電壓比實(shí)際輸出電壓高出很多,于是,我降低空載電壓,再次測(cè)試,又有所改進(jìn),請(qǐng)看圖;
到此,再在傳導(dǎo)方面動(dòng)腦筋已沒(méi)什么效果,況且空間有限,也不能加太多或太大的元件。這時(shí)輻射還超標(biāo)很多,如果輻射合格了,傳導(dǎo)也會(huì)有所改進(jìn)。所以,我又轉(zhuǎn)而改進(jìn)輻射問(wèn)題。先將變壓器加上外屏蔽,同時(shí)在輸出端加一個(gè)200UH的磁環(huán)共模電感,再測(cè)試看到,輻射已改進(jìn)了很多。
還未達(dá)到要求,在原邊和副邊之間加一個(gè)102的Y電容,再測(cè)試,已符合要求。
這時(shí)再測(cè)傳導(dǎo),已有大幅改進(jìn),但還差一點(diǎn)點(diǎn),請(qǐng)看下圖:
改進(jìn)到此,已基本符合要求,于是,我重新畫原理圖,將所用的元件都加入進(jìn)去,在輸出整流二極管兩端加上吸收回路,并重新調(diào)整了PCB布局,將原來(lái)的雙面板改為單面板,一個(gè)多星期后,打樣的PCB回來(lái),再做了幾個(gè)樣機(jī)測(cè)試,全部達(dá)標(biāo)。
通過(guò)這個(gè)實(shí)例可以看出,EMC整改其實(shí)并沒(méi)有想象中的那么難,只要弄懂了其原理,找出根源,對(duì)癥下藥,就一定能做出合格的電源。
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原文標(biāo)題:20180506-牛人分享關(guān)于LED電源EMC整改的實(shí)例
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