當今,電子、電器產品的電磁兼容性(EMC)越來越受到世界各國的重視,尤其是歐美等發達國家,更是強制執行。在我國的3C認證中也有一項重要內容:電磁兼容測試。
現在,還有很多人對電磁兼容這一概念理解的不深刻,遇到EMC方面的問題有些茫然,不知從何處著手改進。本人一直從事電子產品開發工作,近幾年又從事LED電源開發和管理工作,積累了一點點經驗,在此和大家分享一下。
先啰嗦一下什么是電磁兼容:
電磁兼容是研究在有限的空間、有限的時間以及有限的頻譜資源條件下,各種用電設備或系統可以共存,而不引起性能降級的一門科學。通俗地說就是,一個合格的用電設備或系統,在工作時對外發出的電磁干擾應符合標準(即低于某個量),而抵抗干擾的能力也應符合標準(即高于某個量)。
電磁干擾的傳播途徑主要有2條:一是空間發射(輻射干擾),二是電源線傳導(傳導干擾)。
電磁兼容測試分為干擾(EMI)測試和抗干擾(EMS)測試。
在電子設備的干擾現象中,電磁干擾效應不僅跟脈沖的幅值有關,還與脈沖的重復頻率有關。也就是說,即使干擾脈沖的幅值較大,但出現的頻率很低時,其干擾能力也是有限的;反之,干擾脈沖出現的頻率較高,但幅值很小,那么它的干擾能力也較小。所以,衡量干擾脈沖的干擾效應,既要考慮脈沖的幅值,又要考慮脈沖的重復頻率。因此,EMI測試中,常常采用準峰值而不是峰值來衡量被測產品是否合格。
在EMI測試中,主要測試以下3個值:
峰 值——周期內干擾脈沖的最大值,就是上面所說的幅值。
準峰值——具有規定時間常數的檢測值,不僅與脈沖的幅值有關,還與脈沖的重復頻率有關。
平均值——周期內干擾脈沖的平均大小,它主要依賴于脈沖的重復頻率。
下面通過實例來分享我的EMC整改經驗:
請看上面兩個圖:這是我公司一個工程師做的PAR38的LED電源,因剛開始公司沒要求能過EMC測試,所以,能節省的元件都省了。后來,該工程師離職了,公司要求此電源通過CE認證,我拿了一個樣品測試EMI,傳導干擾和輻射干擾都大幅超標。
于是,我對此進行改進,首先改進傳導干擾,由于傳導干擾是通過電源線傳播的,所以,在電源輸入端加濾波電感和X電容,因是內置式電源,尺寸小,加了2個1mH的工字電感和一個0.1UF的X電容,下面2個圖是改進后的測試結果:
改進效果不太好,通過測試發現,它的輸出空載電壓比實際輸出電壓高出很多,于是,我降低空載電壓,再次測試,又有所改進,請看圖;
到此,再在傳導方面動腦筋已沒什么效果,況且空間有限,也不能加太多或太大的元件。這時輻射還超標很多,如果輻射合格了,傳導也會有所改進。所以,我又轉而改進輻射問題。先將變壓器加上外屏蔽,同時在輸出端加一個200UH的磁環共模電感,再測試看到,輻射已改進了很多。
還未達到要求,在原邊和副邊之間加一個102的Y電容,再測試,已符合要求。
這時再測傳導,已有大幅改進,但還差一點點,請看下圖:
改進到此,已基本符合要求,于是,我重新畫原理圖,將所用的元件都加入進去,在輸出整流二極管兩端加上吸收回路,并重新調整了PCB布局,將原來的雙面板改為單面板,一個多星期后,打樣的PCB回來,再做了幾個樣機測試,全部達標。
通過這個實例可以看出,EMC整改其實并沒有想象中的那么難,只要弄懂了其原理,找出根源,對癥下藥,就一定能做出合格的電源。
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原文標題:20180506-牛人分享關于LED電源EMC整改的實例
文章出處:【微信號:EMC_EMI,微信公眾號:電磁兼容EMC】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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