輻射騷擾整改思路及方法:輻射超標(biāo)與問題定位?相信不少人是有疑問的,今天深圳市比創(chuàng)達(dá)電子科技有限公司就跟大家解答一下!
某產(chǎn)品首次EMC測(cè)試時(shí),輻射、靜電、浪涌均失敗。本篇文章就“輻射超標(biāo)與問題定位”問題進(jìn)行詳細(xì)討論。
一、輻射超標(biāo)
50MHz 、100MHz 、130MHz 、200MHz,4個(gè)頻點(diǎn)明顯超標(biāo),其中130MHz 左右最明顯,超出 19dB;后將電路板僅僅保留開關(guān)電源部分,150MHz 附近超標(biāo)嚴(yán)重,下圖為垂直位置的輻射(因?yàn)檎麄€(gè)實(shí)驗(yàn)過程中垂直位置整體結(jié)果較水平要差,因此全文僅針對(duì)垂直位置的輻射結(jié)果進(jìn)行闡述)。
二、問題定位
從頻率上來看,輻射源不可能是射頻模塊以及后級(jí) LDO 電路, 縱覽整個(gè)電路系統(tǒng)各個(gè) 電路功能的工作頻率,只可能是 MCU 的 8MHz 晶振以及前級(jí)開關(guān)電源造成的。
在檢測(cè)機(jī)構(gòu)輻射測(cè)試超標(biāo)后,第一時(shí)間將射頻模塊、MCU 及其外圍(包括晶振) 全部 停止供電,仍然超標(biāo),至此可以確認(rèn)是開關(guān)電源導(dǎo)致的輻射問題。
回到實(shí)驗(yàn)室, 重點(diǎn)尋找輻射的來源,利用示波器的探頭可以快速掃描板上輻射嚴(yán)重的區(qū) 域,如下圖所示:
圖1 簡(jiǎn)易探測(cè)環(huán)原理
將鱷魚夾夾至探頭探針,便形成了一個(gè)探測(cè)環(huán), 將探測(cè)環(huán)緩慢地在PCB板上方1~2cm附近移動(dòng),如 果某處存在高頻干擾,則會(huì)在附近形成變化的磁力線分布,磁力線穿過探測(cè)環(huán)便形成了磁通, 變化的磁通將 會(huì)在環(huán)上形成感應(yīng)電壓。
此時(shí),將示波器設(shè)置為“余輝”模式,若某處輻射強(qiáng)烈,則會(huì)將波形抬高,利用這 種方法找出波形最高時(shí)對(duì)應(yīng)的探測(cè)位置。當(dāng)然,也可自行繞制一個(gè)多匝空心線圈以提高靈敏度。
上圖出自《High-Speed Digital Design》Measurement Techniques 章節(jié)的第 87 頁(yè), 該章節(jié)本意是用于說明為什么測(cè)量電源紋波時(shí)不能使用鱷魚夾,而在本案例中, 反其道而行之, 故意讓探頭收集更多的噪聲以更快發(fā)現(xiàn)干擾源。
通過這種簡(jiǎn)單的辦法,很快發(fā)現(xiàn)開關(guān)電源芯片上方的輻射最為強(qiáng)烈,與其緊挨的器件是一顆肖特基二極管,即續(xù)流二極管。由于 MOS 管集成在開關(guān)電源芯片內(nèi)部,無法測(cè)量到 MOS 管的開關(guān)波形,因此可以測(cè)量續(xù)流二極管兩端的電壓波形:
圖2 BUCK續(xù)流二極管位置
圖3 續(xù)流二極管兩端的電壓振鈴 (MOS 導(dǎo)通時(shí))
圖3紅圈內(nèi)的振鈴明顯有“過沖”現(xiàn)象,將這部分波形展開,發(fā)現(xiàn)其振蕩頻率恰好為122MHz,如圖4所示,這與152MHz 超標(biāo)頻點(diǎn)非常接近!進(jìn)一步分析可以知道,這個(gè)振鈴是由于二極管的反向恢復(fù)引起的, 要想消除這個(gè)電壓振鈴,最簡(jiǎn)單的辦法是在D2兩端并聯(lián)RC吸收電路。
圖4 續(xù)流二極管電壓振鈴頻率
綜上所述,相信通過本文的描述,各位對(duì)輻射騷擾整改思路及方法:輻射超標(biāo)與問題定位都有一定了解了吧,有疑問和有不懂的想了解可以隨時(shí)咨詢深圳比創(chuàng)達(dá)這邊。今天就先說到這,下次給各位講解些別的內(nèi)容,咱們下回見啦!也可以關(guān)注我司wx公眾平臺(tái):深圳比創(chuàng)達(dá)EMC!
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