电子产品 EMC问题之RE实验最优解

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EMC问题之RE实验最优解

RE实验中，最关键的可能也是最难的就是找到干扰源，进而确定是传导辐射还是空间辐射，选择对应的是一定要加屏蔽罩（哪怕环路面积很小，辐射能量还是很强）还是仅仅依靠滤波等就能解决问题。

实验现象:
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2021-4-25 11:51 上传

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在160MHz-80MHz出现一大段宽带超标，对于宽带超标，正常是电源或者数据信号引起的，我们对这段频率进行展开，计算频差为300KHz，对照携带的产品频点分布图，发现有一颗电源芯片的频率就是300KHz,首先尝试断开该开关电源，测试曲线图如下：
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发现对应频段改善很明显，很幸运找到了干扰源。

下一步对开关电源进行优化，可以从layout角度/滤波减小环路面积/减缓Mosfet启动时间/增加输入电源的滤波（个人觉得这个电容的增加类似PDN中电容，为输出后端提供瞬时能量，降低di/dt和du/dt）/增加屏蔽罩等。

先考虑减小环路面积，由于辐射超标频段是160MHz-180MHz，对照通用的电容谐振频率特性曲线，选择多个10nf并联的电容接在电容输出端，测试后发现有一定的改善（140MHz-160MHz新增加了一个频段，可能跟setup有关）。
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在增加10nf输出电容的基础上再减缓Mosfet启动时间，即在boost端增加22R电阻（虽然减缓了上升沿时间，但也会增加mosfet管的上升平台时间，增加功耗），重新测试曲线图：
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进一步有所下降，而且可以满足测试标准，这个时候，可能有的人会认为大功告成了，但是这儿有另外一个问题出现，由于该开关电源后端负载过大，占空比已经接近芯片极限了，较难满足低电压情况下工作，如果再延缓mosfet管上升沿时间，增加自身功耗，将会进一步增加输入功率，从电池输入端到电源的输入压降进一步增加，更难满足客户低电压的需求，所以延缓导通时间用在这儿并合适。

考虑优化Layout，对于开关电源芯片，需要特别关注SW这个区域的面积要最小，即电感，Mosfet管，二极管包裹的面积要最小。
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手动调整这部分面积，在增加输出滤波电容的基础上，重新测试：
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测试通过。

总结：在解决EMC问题的基础上还需要考虑多种因素，比如OM成本，改善后是否影响到基本功能，比如开展频的确可以帮助通过测试，但是会影响到产品性能；减缓上升沿时间，可以减小高次谐波，但同时也会增加功耗（电源芯片），减小有效的采样时间（MCU芯片）；增加信号线上的电阻，可以减小辐射问题，但同时也会降低产品的抗干扰能力。。。总之，在遇到问题时，考虑多种因素情况下，寻求最合适的方法才是对一名电子工程师的巨大挑战。

吾乃