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电路板布局布线及连接线耦合EMI辐射超标

   2021-11-23 电子产品物联战略与电磁兼容EMC杜佐兵2000
本文导读:电子产品产生电磁兼容问题都必须具备以下三个条件:骚扰源(干扰源)、耦合途径、敏感设备,我们称之为电磁兼容三要素,缺少任何一个都构不成电磁兼容问题。骚扰源:即是产生骚扰的电子电气设备或系统,说明骚扰从哪
电子产品产生电磁兼容问题都必须具备以下三个条件:
 
骚扰源(干扰源)、耦合途径、敏感设备,我们称之为电磁兼容三要素,缺少任何一个都构不成电磁兼容问题。
骚扰源:即是产生骚扰的电子电气设备或系统,说明骚扰从哪里来的;
耦合途径:是将骚扰源产生的骚扰传输到敏感设备的途径,说明骚扰如何传输;
敏感设备:是收到骚扰影响的电子、电气设备或系统,说明了骚扰到哪里去。
 
电磁干扰问题包含三要素,即干扰源,干扰路径和敏感设备。

用电子产品的辐射骚扰测试为例进行说明:

在电子产品辐射测试中,RE接收机就是敏感设备,接收测试产品样件其内部产生的du/dt & di/dt噪声源并且由空间(干扰路径)辐射出来的电磁波,再参考相应的电子产品标准来判断是否通过测试试验。

分析辐射发射问题可以从三要素角度分析,去掉其中一个要素就可以解决辐射发射的问题。

现象描述:

TV产品150MHZ后的TCON板连接线即使通过 展频后仍然出现其时钟的倍频数据超标;并且其产品结构布局不能改变;测试水平极化及垂直极化曲线如下:

 

原因分析:

通过上述的测试曲线数据可以看到其高频时钟信号有经过展频处理,其峰值能量有被限定;即使再增加展频范围没有明显的改善,TV系统的TCON板连接线靠近电源输入端;其高频的连接线通过近场耦合,分布参数的远场等效天线模型发射超标。通过建立以下等效模型分析:

TV系统的高频时钟信号源通过连接线传递到等效发射天线模型超标。

整改措施:

A.在图示中红色框中TCON-LVDS连接线采用铝箔覆盖,FFC用导电布缠绕并接地。

B.在图中紫色框中S-PWB板上三处导电布影响不大,可以去掉;

C.蓝色框图内的导电布保留对300MHZ以后有效果。

整改后的测试数据如下:

思考与启示:

A.对于TV系统的主板到TCON板再到Sourc板连接到显示屏这是系统强时钟噪声源需要良好的接地回流路径

B.通过电荷法和电场能量法系统的关键信号和走线都会存在分布电容;

C.连接信号线靠近输入电源线会产生噪声耦合,电缆及连接线的等效天线模型导致系统的EMI的问题。

 
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