电磁干扰(EMI )问题诊断规程电磁兼容(EMC )改进规程要点
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前言电磁干扰的观念和预防，在国内逐渐受到重视。 目前国内对电子产品的电磁干扰(EMI )还没有严格的管制，但西方国家大多已经提出了电磁干扰的要求，除了数字产品的普遍使用外，对电磁干扰的要求已经刻不容缓。 笔者因为明天的关系，经常会遇到很多产品都完成了的设计。 由于无法通过EMI测试，设计工程师花费了大量时间和精力修改EMI。 为了事后的修复，经常投入大量的时间和费用，影响了产品的上市时间。 2 .正确诊断和解决产品的EMI问题，在产品设计之初考虑，可以节省很多事后的时间和费用。 目前，EMI Design-in的观念并不普遍，而且事先的规划也不一定能完全符合电磁干扰的测试，因此正确诊断EMI问题对设计工程师和EMI工程师来说非常重要。 事实上，我们把EMI作为一种疾病，当然，平时的预防和维护是很重要的。 但是，如果生病了，通过正确的诊断，很快就会好的。 没有准确的诊断，就找不到疾病的来源，往往做不到更多，需要时间。 因此，在EMI问题中，我们经常看到EMI有问题的产品。 因为找不到引起EMI问题的密钥，所以花费了很多时间，采取了很多对策也无法解决。 其中，也有专业的EMI工程师。 以往，EMI多强调对策方法，但由于许多对策的秘诀和诀窍，导致无法正确诊断，在产品中大量增加了EMI抑制部件，结果往往导致EMI状况恶化。 笔者在第一次接触产品的EMI措施修改时，会听到资深的EMI工程师说可以去掉所有的EMI措施，通过测试。 一开始我以为这是个玩笑，现在回想起来这是一个宝贵的经验之谈。 然后，我听到很多EMI工程师谈到了类似的经历。 本文列举实际例子，使读者进一步了解EMI的对策观念。 一般来说，如何解决EMI的问题，多被称为case by case。当然，在对策方面，由于每个产品的特性和电路板的布线(layout )的情况不同，无法用几种方法解决所有的EMI问题，但长期以来在此整理一下电磁干扰及对策心得，希望对读者有所帮助。 3.EMI初步诊断步骤我们提出EMI诊断参考步骤，希望通过系统的方法，快速发现EMI问题。 我们不打算讨论一些理论计算和公式推导，而是务实地说明。 如果一个产品不能通过EMI测试，首先要有一个观念，找出不能通过的问题。 这个时候，不能有主观的想法。 必须在那些地方采取对策。 很多有经验的EMI工程师因为修改了很多相关产品，对产品可能引起EMI问题的地方也很熟悉，习惯很直接处方当然一般可能非常有效，但可能很难修改。 最后发现问题的关键是开始被认为没有可能性的地方。 之所以会发生错误，是因为过于主观。 因此，无论产品的特性是否成熟，我们都要逐一再确认一次，非常多的确认。 这是因为EMI的问题经常错综复杂，不是单一的点。 因此，反复确认和诊断是非常重要的。教学质量
这些步骤看起来非常平凡和简单。 不是介绍对策方法的各种理论秘术，而是有变化的深奥。 其实，很多资深EMI工程师在其对策处理时，大部分时间都在重复这些步骤和判断。 笔者要再次强调，只有真正找到引发EMI问题的关键，才是解决EMI的最佳途径。 仅凭理论推测和经验判断的话，有时反而会花费很多时间和精力。 步骤一(将工作台移动到测量(EUT )的最大发射位置，首先诊断可能的原因，关闭EUT电源进行确认。 (说明)在EMI测试中，eut必须旋转360度，天线从1m变为4m，因此目的是记录辐射最大情况。 同样，如果发现不能通过考试，首先将天线的位置移动到接收噪声的最大高度，然后将工作台移动到最坏的角度。 此时，因为已知EUT面对天线的面辐射最强，所以可以推测出可能的原因、此处的屏蔽不良、接近辐射源、电线电缆的通过等。 另外，请注意关闭EUT的电源，查看是否存在噪声，并验证噪声是否来自EUT。 测试监视器不能解决某些点的干扰，结果，发现噪声是PC而不是Monitor造成的，而不是OPEN SITE测试监视器失败，并确定监视器应该出现在测试接收器的语音中步骤逐一拆下连接EUT的周边电缆，确认噪音是否降低或消失。 (说明)如果拆下某个电缆，导致噪声频率下降或消失，则表明该电缆成为天线，辐射板内的噪声。 事实上，如果仔细分析导致EMI的关键点，就可以用简单的模型来表示。 任何EMI的Source都需要天线存在，在产生辐射时，只存在噪声源，而没有天线时，其辐射量很小，连接天线时通过天线效应将能量辐射到空间。 因此，作为EMI的对策，除了噪声源(Source )的对策外，调查作为产生辐射的条件的天线的破坏也是最重要的。 以往，常说在EMI对策中，屏蔽(Shielding，滤波器) Filter、接地(Grounding﹐ )是不可缺少的，但接地多是固定有一个基板，需要进行进一步的处理该部分在基板布线) Layout时必须仔细考虑，因此是如果基板完成则在当时可以变动的空间非常小且通常方式只找出噪声小的接地点并通过粗接地线连接，以降低共模噪声。 与屏蔽相关的材质和费用也非常高，滤波的方式Bead电感等很常见，往往大量使用也无效。 为什么呢，在很多情况下，我们没有解决辐射的天线效应。 通常，噪音的能量不会通过增加对策零部件而消失。 也就是说，能量不会减少。 我们要做的工作是防止噪声辐射到空间(辐射测试)或来自电源(传导测试)。 现将辐射发生中常见的一些情况进行了整理，以供读者参考。 1 )连接到设备外部的电缆具有辐射天线，连接到设备外部的电缆具有天线效果，并且噪声被辐射到空间。 此时，噪声的大小和电缆的长度有关，由于电缆的天线效应对于噪声的半波长最大，因此EMI无法通过测试的情况也很多。 在解决这个问题之前必须做出一些判断。 否则，容易因疏忽大意而浪费时间。 ) a )干扰来自设备内部的电路板和接地。 在这种情况下，如果拔下电缆或施加Core，噪声就会降低或消失。 此时，需要将线靠近机器，观察是否会产生干扰。 如果噪音没有上升，就可以可靠地判断是在机器内部发生的。 如果靠近电缆，干扰会立即上升，请参考(b )的说明。全国职教大会
这一点很多测试工程师很容易忽略。 在这种情况下，如(a )所述，可以看出只要将一根电缆靠近，噪声就会从光谱中立即上升。 这意味着噪声不仅仅是从线辐射出来的，设备自身的噪声能量相当大，天线一靠近就会立即耦合到天线辐射出来。 在实际测试中发现，许多通信产品都出现了这种情况。 在这种情况下，仅仅用Core或Bead处理并不能实际解决问题。 )2)设备内部的导线、连接线为辐射天线。 在很多产品内部，由于有几根电线连接到工作间的情况很多，这些线接近干扰源时容易形成天线，发射噪声。 关于这一点的判断，对于200MHz以下的噪声，可通过在线上绘制Core来确定噪声是否降低，对于200MHz以上的高频噪声，可通过前后左右移动线路的位置来观察噪声是否增减。 )3)电路板上的布线成为辐射天线，与噪声源太近或接近，因此其本身成为辐射天线。 在这种情况下，如果取下外部电缆，只留下电路板的话，频谱仪上依然可以看到噪声，在这种情况下，可以用探棒测量电路板噪声最强的地方，找到辐射问题。 稍后将详细说明勘探的工具和方法。 )4)电路板上的部件成为放射源。 使用的IC或CPU本身在工作时会产生较大的辐射，因此无法通过EMI测试，玉石种子往往会通过(1) )、2 )、3 )的分析后，噪声依然存在，用通常的解决方法不更换类似的部件，看EMI特性是否会变好。 另外，重新布线基板时，应配置在影响最小的位置。 也就是说，附近没有I/o端口或连接电缆等。 当然，如果可能的话，用金属外壳包裹整个零件(Shielding也是一种迅速且高效的方法。 上述分析表明，电磁干扰辐射最关键的是电线问题，如果天线条件合适，容易出现干扰，电源线也是天线效应的主要原因，这在抗慢电磁干扰的措施中最容易被忽略。 步骤3不能拔下电源线。 请在其上夹住Core，水平垂直摆动，确认噪音是否减少或变化。 如果产品有电池设备，可以拆下Notebook PC等电源线进行判断。 (说明)如上所述，电源线经常成为辐射天线，特别是对于台式PC类产品，300MHz以上的噪声经常在空间上耦合到电源线，所以判断产品的电源线是否感染是必须的步骤。 由于噪声频带影响，对于200MHz以下，通过不添加Core的方式(一次可以添加多个)进行判断，对于200MHz以上的噪声，由于Core的影响小，所以电源线是水平排列还是垂直排列，噪声没有差异，或者是水平排列对于电源线发出的辐射，通过振动电源线的同时能够观察频谱仪(Spectrum上的噪声大小是否有变化，如何解决通常难以处理。 通常，为了避免二次辐射的电源线，我们试图降低机器内的噪声，但是交换不同长度的电源线在一些情况下具有较好的效果，因为使用Shielded代码对于辐射并不影响很大。 由此可见，册子中产生辐射噪声的组件不仅要远离I/o端口，而且要尽量远离电源线和Switching power supply主板，避免与电源线耦合导致辐射和传导通过测试步骤4检查电缆连接器端的接地螺钉的拧紧和外端的接地是否良好。 (说明)用前三种方法大致找了问题后，我们还要再检查一下。 因为通过这些检查，也许不做任何修改就能通过EMI测试。 例如，检查电缆端的螺丝是否拧紧，或者拧紧脱落的螺丝，可以提高电缆的屏蔽效果。 另外，请检查一下机器外置的连接器的接地是否良好。 外壳为金属且有涂装时，可以考虑刮掉Connector的涂装，提高接地效果。 另外，在使用Shielded电缆的情况下，必须检查连接器端部的外向屏蔽金属纲及其铁盖是否紧密接触，很多不良屏蔽线(RS232 )在电缆连接器的外向屏蔽金属纲未注册的情况下与连接端的接地紧密接触Keyboard和Power supply等各种连接器由于连接器插头与设备的插座的密接度差，所以大多对干燥产生影响干扰噪声辐射。 的方式中，可以拔下关节以查看噪波是否减少。 一个是来自线的辐射噪波，另一个表示关节之间的接触不好。 此时，插入关节，用手轻轻左右晃动关节的边缘，观察噪波是否减少或消失。 减少后，可以用铜箔胶带将Keyboard或Power supply接头缠绕在一起，以提高与设备的紧密度