有之人 发表于 2019-7-7 17:12:35

一篇小文章点透音频产品EMI措施

EMI经常困扰着电子工程师,超标,干扰等问题时常出现。下面就音频产品中经常遇到的EMI问题总结一些经验分享。工程师经常反馈的功率器件的EMI问题突出,例如DCDC、D类功放等,还有这类器件引起的FM问题。
首先,谈一下D类功放。D类功放产生EMI的原因是,D类功放输出是PWM波,大电流高速度的脉宽信号,开关信号通过喇叭线传给喇叭,造成电磁波辐射出能量,产生EMI。当辐射的高频谐波覆盖FM信号时,FM造成无法接收信号,搜台困难。

1. 最直接有效的方法就是输出端加滤波,小功率加磁珠电容,大功率用LC滤波,把高频谐波衰减或者过滤掉。
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小功率可以用磁珠电容,磁珠阻抗值越大效果一般会更好,电容一般建议从1nF开始尝试对比。
另外,关于LC的结构会影响谐波的过滤,例如:
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红色电容对于奇次谐波的过滤更有利。
2. FM芯片和功放尽量远离,甚至分两块板;
3. 尽量缩短喇叭线,这个非常重要,我们再用ft3129做2X15W的EMI辐射实验时,同样不加LC,只用磁珠电容,区别就是喇叭线长短不一致,结果如下:
http://file.elecfans.com/web1/M00/99/FA/o4YBAF0drs6AfUe1AADDqYmyjJU638.png
4. 喇叭线用屏蔽线,有屏蔽罩的要接地;
5. 功放有展频(抖频)功能的利用起来,例如方泰有些功放都备用一个该功能。
6. 软驱动模式,这个效果也很明显,他把快速的突变信号放缓,大大减缓了能量的爆发力,例如方泰ft29系列的功放,都有个softdrive模式,就是基于这个考虑。
7. 另外就是走线和布局的影响,4层板比2层板能有效降低EMI。走线时输出端走线要尽量的短粗。高频耦合电容要尽量的靠近电源管脚。电源走线尽量走板边等等需要细心的地方。
下面谈一下DCDC的EMI问题
DCDC包括单独的DCDC还有集成的,例如现在很多功放都是集成了DCDC,道理是一样的。
a) 先来看一下DCDC的框图
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DCDC的工作就是S1,S2交替开和关闭,S2闭合时是蓝框环路,S1闭合时是绿框环路,不管S1,S2哪个闭合,Cin、L上时刻都是有电流经过,但是红色框内的是间断性的电流经过,这种不连续性是所有EMI的本质原因,所以红框的电流回路越小,EMI就会越小。这个在走线上对应的就是DCDC的输出VOUT(集成在功放上就是PVOUT/PVDD)跟PGND之间的回路。VOUT一般旁边建议放105电容,电容位置要使得VOUT和PGND之间的距离最短,走线时尽量粗,使得寄生电感最小,阻抗最低。这个105非常重要,因为除了上面所说,它对LX端的振铃影响如下,右图没有小电容,振铃幅度较大,这个会差距4dBuV/m.
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b) 走线和板层对EMI也是有较大影响,4层板与2层板大概差距10dBuV/m,有条件情况下建议用4层板。另外电流较大的走线,尽量加粗,例如经过电感的,进入LX管脚的,连接肖特基的等。
c) LX管脚的RC,对振铃的影响也是很有效的。
d) 布局要紧凑,这样器件之间的引线就会比较短,引线太长容易引入噪音,噪音没有很好的被耦合就会传导到器件中,引起EMI问题。
e) 选择磁珠,磁珠是迫不得已时候的选择,因为在DCDC这种器件中的使用要非常小心。因为要串进大电流的走线中,必须对磁珠的阻抗、电流、频响有着较高要求,不是随便找个磁珠就可以的。

yangxf0120 发表于 2019-7-7 18:15:55

谢谢分享点透音频产品EMI措施

zhifang88 发表于 2019-7-7 22:20:03

heming2216 发表于 2019-7-8 01:32:20

wangy2000 发表于 2019-7-8 06:36:03

好文章,支持。

affe33 发表于 2019-7-8 07:42:38

谢谢分享音频产品EMI措施

longxuekai 发表于 2019-7-8 07:58:43

学习学习一下吧

yyh135m 发表于 2019-7-8 08:07:06

多谢

chjd 发表于 2019-7-8 08:45:06

qu-qu 发表于 2019-7-8 08:47:58

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