一、概述
本文将环绕一个详细案例展开,针对的紧张问题是:如何整改电路中的电源模块电磁骚扰问题。通过此案例,希望能为广大工程师在进行硬件电路EMI设计或者整改供应一点参考。
二、项目背景

客户的机型是一个蓝牙音响,测试模式分为三种:蓝牙播放模式BT,充电模式,充电&BT模式,本文我们仅对充电模式进行剖析。
三、案例剖析
1.电路电源部分架构简图
2.问题排查思路
为了尽可能避免后端电路可能产生的滋扰,直接将电池到功放电路的PCB走线割断。仅测试充电模式,此时电路中紧张的电路为:
实际测试数据如下:
垂直方向数据
水平方向数据
从数据可以看出,垂直方向测试数据超过了限值。
3.问题剖析
此充电模块为升压电路,将输入电压5V转化为8.7V给电池充电,该充电IC型号为ETA6071,通过查阅芯片规格书,其推举电路如下:
我们先剖析常见的升压电路造成EMI的问题源头以及常见处理办法,再回过分来对该电路进行整改。
3.1升压电路拓扑:
3.2 升压电路电磁骚扰剖析与对策
(1)高频噪声环路
在升压电路事情过程中,开关开端瞬间会产生瞬时变革的电流,即di/dt,这便是我们所说的高频电流噪声,其电流环路如下:
对策:只管即便减小高频噪声环路面积,常用小电容实现这个目的。
(2)开枢纽关头点噪声
在开枢纽关头点处,在开关开断瞬间,电压发生快速变革,即产生dv/dt,这个噪声通过结电容耦合到大地或其他线路,造成了我们常见的共模噪声源,大略单纯示意图如下:
对策:只管即便减小节点的铜走线面积,从而达到减小结电容的目的;在电路模块中比较长的走线上增加共模滤波器,常见的位置为电源端口,用来阻断共模噪声回路;增加RC接管电路,用于接管节点处电压的振铃征象。
(3)二极管反向规复噪声
对策:一样平常在二极管的两端并联一个RC接管电路,用于接管二极管处的电压颠簸。
4.案例整改剖析
回到我们的案例上来,以下是该芯片的推举电路layout图:
由图可以看出,从输入端电容到芯片地的回路已经只管即便保持最小,但为了给高频噪声供应一个低阻抗回路,此电路还须要增加高频电容进行滤波。
客户实际layout如下:
与推举电路比拟,电路布局差异不大,同样须要增加高频电容进行滤波,此外,该电路还存在一个问题,客户的电路模块离端口太近,这样噪声很随意马虎耦合到端口线束上并辐射出去,导致在板上的滤波无效。
实际整改方法:
(1)在线束上加共模滤波器,用于抑制耦合到端口线束上的共模噪声辐射;
(2)增加滤波,减小噪声高频回路
①在电源输入端到电感前加100nF电容
②在电路开枢纽关头点加接管滤波电路:4.7nF+10Ω
③输出增加高频电容滤波,此处为100nF,电容的位置须要特殊把稳,如下图所示:
通过以上的整改之后,测试数据如下:
从数据上可以看出,垂直方向相较于未整改已经有很大的改进。
四、总结
电磁兼容整改须要依赖工程师在实践中的日积月累,每一次被折磨的过程都是我们发展的过程,希望以上案例的整改履历,能够给各位工程师供应一点帮助,不敷之处还望示正。
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