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车载摄像头产品EMC整改案例

韬略科技EMC 来源:韬略科技EMC 作者:韬略科技EMC 2024-11-19 14:15 次阅读

一前言

大家都知道,各个领域的产品在研发设计中会遇到令人十分困扰的EMC问题,尤其是汽车电子领域。为了能将电磁干扰减到最小,研发硬件人员一般在设计原理图和绘制布局时,会通过调整开关转换速率以及降低高di / dt的环路面积来减小噪声源。

当然,在布局和原理图设计都非常谨慎的情况下却依然没有办法将传导EMI降低到最低水平。这是为什么呢?因为噪声受电流强度的影响,最主要还受电路寄生参数的影响。我们在开关打开和关闭的动作时会产生不连续的电流,而这些不连续电流会在输入电容上产生电压纹波,从而增加EMI。

所以为了能够抑制传导发射我们需要采用一些其它方法。今天我们主要展示的是通过测试数据的基频、超标的频点进行判断,使用合理的滤波器来解决问题点。

二问题描述

本次带来的是一款车载摄像头产品,下图是传导电压法的正极和负极的测试数据图,包含峰值和平均值测试曲线。其中,该被测系统主要采用DCDC降压芯片。

芯片信息】:输入12V、输出3.3V、1.2MHz开关频率。

另外,图中显示的传导EMI标准是CISPR25 Class 3。

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图1 CISPR25标准下的噪声特性(摸底数据)

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图2 CISPR25标准下的噪声特性(摸底数据)

分析整改

从图中可了解到问题点是低频的数据超标严重,超标的点M1为1.2MHz,通过排查发现是电源DCDC的问题,开关频率超标,由于是传导电压法测试,其辐射路径为电源线,我们可在路径上进行抑制辐射干扰。

我们可以采用增加电感电容组成二阶滤波来处理,而二阶滤波对应的是40dB/十倍频,那么我们现在一起来算一下,1.2MHz的开关频率超标,为了达到最好的滤波效果,选用的LC滤波器需要选择多大的参数。

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图3 各阶滤波对应的插入损耗

因为二阶滤波阶数是40dB/十倍频,所以我们计算的时候,要把噪声频点频率fsw除10得到截止频率f,在使用22uH的电感,根据下面公式代入频率1.2MHz,可得电容约为80nF,所以选择了常用的82nF/100nF电容进行滤波,工程师们可以根据实际有的电感电容参数去进行搭配。整改措施如下图所示。

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图4 谐振频率计算公式

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图5 整改措施实物图

整改后可看出1.2MHz位置可改善18dB,使数据有5dB的余量,可通过测试标准,整改后测试数据如下图所示:

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图6 CISPR25标准下的噪声特性(整改后数据)

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图7 CISPR25标准下的噪声特性(整改后数据)

四总结

时钟与电源问题是我们EMC日常遇到最多的噪声问题,需要找到源头、路径,先确定问题点,可借助频谱仪、示波器等设备进行排查噪声源,借助工具准确无误地进行整改,并能选对参数进行滤波,这将使我们的整改事半功倍。

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原文标题:EMC传导路径上的祸害

文章出处:【微信号:TLTECH,微信公众号:韬略科技EMC】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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