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EMC测试整改常见的6种故障

浏览次数: | 2020-09-28 10:43

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  无论要测试的产品类型是什么,无论是医疗,工业,电子消费品还是其他任何行业,制造商都在某些领域始终错过可以防止失败的EMC设计技术。根据帕累托定律,即80%的故障是由于20%的原因机制造成的。
 
EMC测试整改常见的6种故障
 
  如果您想避免一些常见的EMC陷阱,请学习一些好的EMC设计技巧,并避免进行昂贵的重新测试和启动延迟。
 
  1.减少电缆上的RF噪声
 
  电缆就像天线一样发出无线电噪声,我在实验室看到的最常见的故障模式之一,部分或全部是由于来自与被测设备(DUT)相连的电缆的EM辐射所致。
 
  它们在将传导噪声转换为辐射噪声的能力(即天线的性能)方面有多大,取决于阻抗匹配,电缆长度和噪声波长等几个关键因素。为了避免由于电缆引起的辐射发射问题,确保尽可能少的无意噪声耦合到外部和内部电缆上非常重要。
 
  如果制造商在测试实验室遇到辐射问题,则调试的第一种方法通常是尽可能多地分离I/O电缆。可以开始一对一地重新连接电缆,直到辐射消失。如果有多条电缆,则通常每条电缆都可能导致特定问题,并且以各种配置连接/断开它们可能导致看似不一致的测量结果。这通常是由于各种尺寸的接地回路的连接/断开所致。无论如何,在设计阶段要牢记的经验法则是尽可能使每条电缆的RF能量都尽可能少。
 
  2.连接器接地ESD
 
  一次又一次出现的最常见问题与ESD测试有关,ESD测试通常是一般CE测试要求,也适用于其他产品特定标准。特别是,施加到I/O连接器底盘接地连接的静电放电显示出不成比例的故障。ESD应用于连接器故障通常以复位设备的形式出现,或更糟的是–“性能永久降低”,即它炸了一些重要的东西。
 
EMC测试整改常见的6种故障
 
  根据上面的表格(取自ESD测试标准(61000-4-2)),使用“接触放电”方法将ESD脉冲施加到连接器上裸露的金属外壳上。这些通常通过连接器连接到PCB机箱接地,放电脉冲的幅度取决于产品标准,但是对于大多数应用而言,通常为4kV或8kV。
 
  确定ESD测试位置
 
  为了在正确的位置将ESD保护应用于产品,您应该知道测试实验室将在何处“打包”产品。
 
  除非通用,产品相关或产品系列标准中另有说明,否则静电放电仅应施加在EUT的点和表面上,这些点和表面在正常使用过程中人可以接触到。
 
  这就是说,如果您可以用手指触摸到它,则应该对其进行测试。测试实验室将对您的产品外壳进行一些探索性测试,以查看他们是否可以找到任何易受影响的位置。如果机箱不导电,那么通常不会有很多放电点。即使在不导电的机箱上,也有一些常见的放电点:
 
  连接器
 
  螺丝头
 
  按钮/键盘
 
  底盘两部分合在一起的接缝
 
  内部PCB靠近机箱的区域
 
  在8kV或16kV时,电弧距离可能会很远,因此即使通过不导电的外壳,放电也有可能找到通往电路板的通道。
 
  确定ESD等级
 
  ESD测试级别通常由适用于产品的产品标准设置,例如,消费者音频EMC抗扰度标准为EN55103-2,其中ESD测试级别定义为几乎所有使用环境中的8kV空气放电和4kV接触放电。一旦知道了放电测试水平以及将在哪里进行放电,就可以继续为电路板选择一些ESD保护。
 
  3.选择正确的电源适配器
 
  如果您的产品具有外部电源或内部密封电源转换器,那么了解这些设备的噪声非常重要。这会对产品的传导排放性能产生严重影响。电源适配器-CE标志表明该设备具有良好的EMC设计,最简单的说,您应确保电源适配器已通过产品需要通过的辐射等级。
 
  A类数字设备是专门用于商业,工业和商业环境的数字设备。
 
  B类数字设备是市场上可在任何地方使用的设备,包括住宅环境
 
  B类排放限制比A类限制更严格,因此,如果您的产品是B类,请确保您使用的是B类电源。
 
  4.并非所有LCD都以相同的方式制造
 
  液晶显示器与电源适配器可以对产品的传导辐射性能产生重大影响的方式相同,LCD显示屏可以对产品的辐射辐射性能产生巨大影响。LCD通常会带有内置的微控制器和某种内置控制器,一些LCD的辐射发射性能可能比其他制造商提供的看似相同的型号要差得多。
 
  最好从多个LCD制造商处订购一些样品,然后在测试实验室进行排放预扫描,或者在内部使用一些合适的预一致性测试设备进行内部相对排放测量。通常情况下,其他制造商会提供相同的模块插槽,因此,如果遇到问题,可以换掉有问题的LCD。但是,如果LCD设计在电气或机械方面具有独特性,则修复起来可能是一个非常昂贵且耗时的问题。
 
  5.选择正确的保护等级
 
  制造商经常包括瞬态保护电路,但却忽略了确保设备的额定值足够高以应对必须施加的脉冲的情况。我在下表中列出了在CE测试期间应用于产品的正常瞬态干扰的“套件”。我还提供了一些可能适用的测试级别的示例。请注意,这来自旧的测试报告,基本标准和水平可能不是最新的。
 
  EMC测试整改常见的6种故障
 
  6.屏蔽任何敏感的模拟/RF电路
 
  如果您的设备包含任何相对敏感的模拟电路,则最好包括一个接地良好的导电屏蔽层。对于CE测试,您的产品很可能会受到1V/m至10V/m幅值的辐射RF场的影响,并在kHz范围内用正弦波调制,并扫过80MHz的频率范围–6GHz。
 
  值得注意的是,汽车,航空航天和军事等某些行业必须将其产品设计为更高的规格,并且可能有不同类型的调制和扫描范围。

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周倩

周倩 2006年进入亿博检测技术有限公司,担任高级销售顾问。
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