EMC 案例分享-1173(Bigtimer)传导整改案例分析

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1、本部FH1173（Bigtimer）传导整改案例分析项目：FH1173（Bigtimer），无油炸锅客户：德龙建伍现象：传导（ConductedInterference）超标，功率（PowerClampInterference）辐射超标。整机底部顶部电路图和PCB图如下：传导测试数据：辐射测试数据：从波形和数据可以看到，传导低频~中频段整体超标，设备中存在明显不合理项。辐射30MHz频点附近超标。从EMC三要素入手，首先分析干扰源。设备存在可能的干扰源有：1、直流马达2、AC‐DC电源3、DC‐DC电源4、显示板

2、（MCU）分别断开各个模块，发现将马达断开后，传导干扰整体明显下降，但在500K左右频点仍残留干扰;辐射干扰接近底噪，说明辐射干扰主要来自于马达。如下图：传导骚扰整改：1、500KHz频点整改考虑到500KHz只有DC‐DC工作在此频率点，怀疑DC‐DC电路引起。将DC‐DC电路断开后，此干扰波形消失，验证了此推断正确。检查DC‐DC电源走线，主要环路器件EC7、L2、D6位置不够紧凑，电流环路偏大。将EC7移到L2左侧，使布局尽量紧凑，测试没有明显改观。IC1PT1102ESOP+12VL23VIN27uH5V

3、R396LX10KC7(33R1206)D6SS14EC7C17C812100nFCENC47uF16V100nFC19R55(R15)4.7uF4NC1nF39K1%C205NC100nFGNDGNDGND78GNDFBR53(R10)10K1%GNDGND检查耦合途径，考虑到500KHz频率以差模为主，检查电源环路，如下图，发现环路面积过大，容易受干扰，用导线将L,N靠近，干扰减小，但仍能观察到干扰波形。考虑到PCB修改难度大，重新回到改善干扰源思路上来。注意到L2是工字电感，磁路开放，容易产生辐射。将L2卧

4、倒，使磁力线与L、N形成的环路平行，干扰波形几乎观察不到了。考虑到将L2卧倒不便于生产，将L2更换为磁封闭型贴片电感，效果与L2卧倒相同。在新版本PCB设计中，把L2更换为磁封闭型贴片电感，彻底消除了此频点干扰。2、低频段150K~1M整改将马达断开，在12VDC输出加200mA负载，发现150K骚扰仍然没有足够余量，说明低频段骚扰来自马达和AC‐DC电路。断开马达，仅测试带载情况下的AC‐DC电路，检查PCB环路，有优化余地，将EC6、L4、D5尽量靠近，骚扰明显减小。在测试过程中，发现有时低端骚扰明显变大，检

5、查发现PTC连接线靠近L4时，会产生耦合，导致低端频率骚扰增加，遂将PTC连接线移开，远离L4。由于马达也会产生低端频率骚扰，加大马达滤波电感L5感量可以降低骚扰，考虑到体积和成本，将电源输入端X电容C6加大到0.47uF，同时注意残余电压不要超过28V。经过以上措施，低频端已经有足够余量。3、中频段1M~5M整改中频段骚扰往往是差模共模共存，试验发现，在马达地线串接磁环、马达电源引线增加共模磁环、马达电源端子接Y电容到地均可减少骚扰。由于客户不愿在马达端做改动，考虑改善马达滤波电路。将共模电感L5由35匝减少到

6、27匝，C12变为100nF，将马达电源线和地线并列走线且与其它走线尽量远离，经过以上措施，将中频骚扰成功控制在5~6dB余量。4、高频段整改通过排除，确定30MHz频段骚扰是由马达引起。30MHz及以上频段骚扰常见于使用电刷的各类马达，是由于电刷换向过程中放电引起的，电机生产过程中的各种不良工艺都会加剧运行中的火花，必须加以控制，如换向器表面的精车水平包括圆度、跳动、光洁度，转子的动平衡水平，此外，弹簧的压力以及碳刷的材质都会对火花的大小产生极大的影响。在此频段，骚扰主要通过电磁波辐射耦合，因此最好的方式是改善

7、马达，或者使用铁氧体磁珠或磁环抑制传播途径。实验测试在马达电源端子串接磁珠有可以明显降低骚扰，在电源引线上串接铁氧体磁环效果最佳。下图是磁环位置和整改后的测试效果：整改后最终电路图和PCB图：S1CN1U4IC1PowerSwitchLOB2225NCPSOP-8PT1102ESOP1CN211F1RW1+12V(ACN)L23L113.15A250VACL20R2WVIN27uH5VMAINS3EC7changedtoSMDtypeNC6VDDEC5LXR39DeletedS2+12V(ACN)R54D6S14

8、EC7C17PotSwitchD11M1206CSM7D7C8124.7uF50VCENC447uF100nFC19R55(R15)M74.7uFR1R2NC1nF39K1%GND230Vac50/60HzR7DeletedC7DeletedC20DeletedNC5ND2R42R12061%GNDC6M71M1206D5GNDGNDGNDTF1L378S3470nF27