一前言
在電子設備的世界里,你是否遇到過DCDC 電源引發的 EMI 問題而苦惱不已?當設備出現EMI干擾問題,背后的“元兇” 很可能就是它。尤其是在一些功率較大的電子產品中,DCDC電源的EMI問題會更加突出,今天分享一個DCDC比較容易忽視的DCDC電源EMI問題案例。
二整改案例
今天分享的整改案例是來自一款投影類產品的EMI問題,該款機器的架構可以分為RGB電源驅動板和信號驅動核心板兩塊PCB板,該產品的摸底測試數據如下圖:

摸底測試數據圖-垂直方向(1)
摸底測試數據圖-水平方向(2)
【分析】:
通過上面的摸底測試數據可以看出,該產品的超標點主要是落在200MHz-400MHz區間內的一個明顯的電源包絡問題。因為產品的電源板是一塊獨立的PCB,所以首先懷疑電源板引起的超標問題。
【排查】:
首先給整機的供電線靠近機器端繞磁環后進行測試,排查噪聲是不是通過外接線束進行輻射的,繞磁環后測試數據如下:
供電端繞磁環后測試數據圖(3)
【分析】:
可以看出供電長線束繞磁環后,測試波形沒有任何變化,所以超標位置噪聲可以排除是通過供電線向外輻射的。
【排查】:
后續對電源板到主控板的短線束進行了詳細排查,采取了斷開這些線束等多種手段,但測試結果仍無任何改善。最后,甚至在 PCB 電源板上實施了濾波等整改措施,然而最終結果依舊沒有得到改善。
【分析】:
問題的源頭可以確定就是電源板,因為只要把亮度調低,電源板的功率下降,包絡就會下降明顯。
當問題點確定,而所有的整改測試都基本沒有效果,這個時候我們就應該跳出來從機器的結構角度來看待這個問題點,因為結構也是影響EMI的重要部分。產品的結構簡圖如下:
產品結果簡圖(4)
【分析】:
通過簡圖可以知道,產品的電源板和信號板位置,背后灰色部分為金屬支撐框架,黑色部分為產品的黑色外殼。最后通過排查發現,把電源板遠離金屬框架時,測試數據會有明顯下降。而且機器第一次送過來測試膜具沒有開好,導致電源板的螺絲只能打上一顆螺絲。而且電源板每個螺絲孔的露銅面積很小。
這導致了電源PCB板與金屬框架之間的寄生電容增大,只有一個接地螺柱也導致了耦合的噪聲回流路徑增大。這個金屬框架到PCB電源板的噪聲回流路徑才是輻射最終源頭。
【整改測試】:
把電源PCB板與螺柱的接觸位置刮開露銅,增大接觸面積,把電源PCB與金屬框架固定好,保證接地良好。
產品結果簡圖(5)
最終的測試數據如下:
最終測試數據圖-垂直(6)
最終測試數據圖-水平(7)
三總結
在整改測試過程中,如果針對某個問題點持續進行整改,數據卻始終不見變化,此時就不應局限于局部,而應從整體結構出發,審視其是否對EMI產生影響。我們需要轉換思路,避免在同一處做無用功。
通過本次分享,期望能為大家帶來啟發。在產品設計的前期階段,盡量規避結構上可能存在的 “噪聲耦合” 問題,如此一來,產品的 EMC 問題將大幅減少。
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