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總結(jié)了一些有關(guān)LED電源EMC整改的實(shí)例

當(dāng)今,電子、電器產(chǎn)品的電磁兼容性(EMC)越來越受到世界各國(guó)的重視,尤其是歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家,更是強(qiáng)制執(zhí)行。在我國(guó)的3C認(rèn)證中也有一項(xiàng)重要內(nèi)容:電磁兼容測(cè)試。

現(xiàn)在,還有很多人對(duì)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(jìn)。本人一直從事電子產(chǎn)品開發(fā)工作,近幾年又從事LED電源開發(fā)和管理工作,積累了一點(diǎn)點(diǎn)經(jīng)驗(yàn),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(shí)間以及有限的頻譜資源條件下,各種用電設(shè)備或系統(tǒng)可以共存,而不引起性能降級(jí)的一門科學(xué)。通俗地說就是,一個(gè)合格的用電設(shè)備或系統(tǒng),在工作時(shí)對(duì)外發(fā)出的電磁干擾應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)(即低于某個(gè)量),而抵抗干擾的能力也應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)(即高于某個(gè)量)。

電磁干擾的傳播途徑主要有2條:一是空間發(fā)射(輻射干擾),二是電源線傳導(dǎo)(傳導(dǎo)干擾)。

電磁兼容測(cè)試分為干擾(EMI)測(cè)試和抗干擾(EMS)測(cè)試。

在電子設(shè)備的干擾現(xiàn)象中,電磁干擾效應(yīng)不僅跟脈沖的幅值有關(guān),還與脈沖的重復(fù)頻率有關(guān)。也就是說,即使干擾脈沖的幅值較大,但出現(xiàn)的頻率很低時(shí),其干擾能力也是有限的;反之,干擾脈沖出現(xiàn)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(yīng),既要考慮脈沖的幅值,又要考慮脈沖的重復(fù)頻率。因此,EMI測(cè)試中,常常采用準(zhǔn)峰值而不是峰值來衡量被測(cè)產(chǎn)品是否合格。

EMI測(cè)試中,主要測(cè)試以下3個(gè)值:

  值——周期內(nèi)干擾脈沖的最大值,就是上面所說的幅值。

準(zhǔn)峰值——具有規(guī)定時(shí)間常數(shù)的檢測(cè)值,不僅與脈沖的幅值有關(guān),還與脈沖的重復(fù)頻率有關(guān)。

平均值——周期內(nèi)干擾脈沖的平均大小,它主要依賴于脈沖的重復(fù)頻率。

 

下面通過實(shí)例來分享我的EMC整改經(jīng)驗(yàn):

全部回復(fù)(88)
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2013-06-12 16:06

  

請(qǐng)看上面兩個(gè)圖:這是我公司一個(gè)工程師做的PAR38的LED電源,因剛開始公司沒要求能過EMC測(cè)試,所以,能節(jié)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(rèn)證,我拿了一個(gè)樣品測(cè)試EMI,傳導(dǎo)干擾和輻射干擾都大幅超標(biāo)。

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2013-06-12 16:25
@微笑的野狼
[圖片] [圖片] 請(qǐng)看上面兩個(gè)圖:這是我公司一個(gè)工程師做的PAR38的LED電源,因剛開始公司沒要求能過EMC測(cè)試,所以,能節(jié)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(rèn)證,我拿了一個(gè)樣品測(cè)試EMI,傳導(dǎo)干擾和輻射干擾都大幅超標(biāo)。

于是,我對(duì)此進(jìn)行改進(jìn),首先改進(jìn)傳導(dǎo)干擾,由于傳導(dǎo)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(nèi)置式電源,尺寸小,加了2個(gè)1mH的工字電感和一個(gè)0.1UF的X電容,下面2個(gè)圖是改進(jìn)后的測(cè)試結(jié)果:

  

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2013-06-12 16:36
@微笑的野狼
于是,我對(duì)此進(jìn)行改進(jìn),首先改進(jìn)傳導(dǎo)干擾,由于傳導(dǎo)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(nèi)置式電源,尺寸小,加了2個(gè)1mH的工字電感和一個(gè)0.1UF的X電容,下面2個(gè)圖是改進(jìn)后的測(cè)試結(jié)果:[圖片] [圖片] 

改進(jìn)效果不太好,通過測(cè)試發(fā)現(xiàn),它的輸出空載電壓比實(shí)際輸出電壓高出很多,于是,我降低空載電壓,再次測(cè)試,又有所改進(jìn),請(qǐng)看圖;

  

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2013-06-12 16:50
@微笑的野狼
改進(jìn)效果不太好,通過測(cè)試發(fā)現(xiàn),它的輸出空載電壓比實(shí)際輸出電壓高出很多,于是,我降低空載電壓,再次測(cè)試,又有所改進(jìn),請(qǐng)看圖; [圖片] 

到此,再在傳導(dǎo)方面動(dòng)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(shí)輻射還超標(biāo)很多,如果輻射合格了,傳導(dǎo)也會(huì)有所改進(jìn)。所以,我又轉(zhuǎn)而改進(jìn)輻射問題。先將變壓器加上外屏蔽,同時(shí)在輸出端加一個(gè)200UH的磁環(huán)共模電感,再測(cè)試看到,輻射已改進(jìn)了很多。

 

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2013-06-12 16:55
@微笑的野狼
到此,再在傳導(dǎo)方面動(dòng)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(shí)輻射還超標(biāo)很多,如果輻射合格了,傳導(dǎo)也會(huì)有所改進(jìn)。所以,我又轉(zhuǎn)而改進(jìn)輻射問題。先將變壓器加上外屏蔽,同時(shí)在輸出端加一個(gè)200UH的磁環(huán)共模電感,再測(cè)試看到,輻射已改進(jìn)了很多。[圖片] 

還未達(dá)到要求,在原邊和副邊之間加一個(gè)102的Y電容,再測(cè)試,已符合要求。

 

 

這時(shí)再測(cè)傳導(dǎo),已有大幅改進(jìn),但還差一點(diǎn)點(diǎn),請(qǐng)看下圖:

 

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2013-06-12 17:09
@微笑的野狼
還未達(dá)到要求,在原邊和副邊之間加一個(gè)102的Y電容,再測(cè)試,已符合要求。 [圖片] 這時(shí)再測(cè)傳導(dǎo),已有大幅改進(jìn),但還差一點(diǎn)點(diǎn),請(qǐng)看下圖:[圖片] 

改進(jìn)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(jìn)去,在輸出整流二極管兩端加上吸收回路,并重新調(diào)整了PCB布局,將原來的雙面板改為單面板,一個(gè)多星期后,打樣的PCB回來,再做了幾個(gè)樣機(jī)測(cè)試,全部達(dá)標(biāo)。

  

 

通過這個(gè)實(shí)例可以看出,EMC整改其實(shí)并沒有想象中的那么難,只要弄懂了其原理,找出根源,對(duì)癥下藥,就一定能做出合格的電源。

希望能對(duì)大家有所幫助,同時(shí)也希望能起到拋磚引玉的作用,期待論壇里的高手們也拿出自己的經(jīng)驗(yàn)一起分享,讓我們共同進(jìn)步。

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2013-06-13 09:06
@微笑的野狼
改進(jìn)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(jìn)去,在輸出整流二極管兩端加上吸收回路,并重新調(diào)整了PCB布局,將原來的雙面板改為單面板,一個(gè)多星期后,打樣的PCB回來,再做了幾個(gè)樣機(jī)測(cè)試,全部達(dá)標(biāo)。[圖片] [圖片]  通過這個(gè)實(shí)例可以看出,EMC整改其實(shí)并沒有想象中的那么難,只要弄懂了其原理,找出根源,對(duì)癥下藥,就一定能做出合格的電源。希望能對(duì)大家有所幫助,同時(shí)也希望能起到拋磚引玉的作用,期待論壇里的高手們也拿出自己的經(jīng)驗(yàn)一起分享,讓我們共同進(jìn)步。

你這個(gè)圖不應(yīng)該算打標(biāo)吧,一般至少要留10DB的余量

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qinzutaim
LV.11
9
2013-06-13 14:48
@jinfengszh
你這個(gè)圖不應(yīng)該算打標(biāo)吧,一般至少要留10DB的余量
過認(rèn)證要求有3DB余量就行。。。。。。
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850787641
LV.7
10
2013-06-13 16:12

太好了,對(duì)我是十分有用,我最近也在搞一個(gè)能過EMC的案子

有一點(diǎn)不明白啊,就是空載電壓高了,也會(huì)影響傳導(dǎo),為什么?

你測(cè)的時(shí)候應(yīng)該是帶載測(cè)試的,應(yīng)該不是空載電壓來測(cè)試的啊?

為什么你把空載電壓降低了,傳導(dǎo)會(huì)好那么多呢?

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850787641
LV.7
11
2013-06-13 16:13
你的Q號(hào)是多少???加你一下,應(yīng)該你們自己有測(cè)試的設(shè)備吧,現(xiàn)在很多公司都有自己的測(cè)試EMC的設(shè)備了,也不是很貴,要是到別人那里測(cè)試比較麻煩,不過還要再拿回來整改,然后在過去測(cè),麻煩死了
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850787641
LV.7
12
2013-06-14 14:00
@850787641
你的Q號(hào)是多少?。考幽阋幌?,應(yīng)該你們自己有測(cè)試的設(shè)備吧,現(xiàn)在很多公司都有自己的測(cè)試EMC的設(shè)備了,也不是很貴,要是到別人那里測(cè)試比較麻煩,不過還要再拿回來整改,然后在過去測(cè),麻煩死了

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Matres
LV.3
13
2013-06-14 15:01
@850787641
太好了,對(duì)我是十分有用,我最近也在搞一個(gè)能過EMC的案子有一點(diǎn)不明白啊,就是空載電壓高了,也會(huì)影響傳導(dǎo),為什么?你測(cè)的時(shí)候應(yīng)該是帶載測(cè)試的,應(yīng)該不是空載電壓來測(cè)試的啊?為什么你把空載電壓降低了,傳導(dǎo)會(huì)好那么多呢?
同問,空載電壓高為什么會(huì)影響傳導(dǎo)?
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xj56
LV.2
14
2013-06-14 16:00
如果再附上電路圖就更加好了。
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xj56
LV.2
15
2013-06-14 16:01
@微笑的野狼
改進(jìn)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(jìn)去,在輸出整流二極管兩端加上吸收回路,并重新調(diào)整了PCB布局,將原來的雙面板改為單面板,一個(gè)多星期后,打樣的PCB回來,再做了幾個(gè)樣機(jī)測(cè)試,全部達(dá)標(biāo)。[圖片] [圖片]  通過這個(gè)實(shí)例可以看出,EMC整改其實(shí)并沒有想象中的那么難,只要弄懂了其原理,找出根源,對(duì)癥下藥,就一定能做出合格的電源。希望能對(duì)大家有所幫助,同時(shí)也希望能起到拋磚引玉的作用,期待論壇里的高手們也拿出自己的經(jīng)驗(yàn)一起分享,讓我們共同進(jìn)步。
真羨慕你們能測(cè)這么多次,要是我公司測(cè)到三次還不過早暴跳如雷了!
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2013-06-14 16:05
@Matres
同問,空載電壓高為什么會(huì)影響傳導(dǎo)?

關(guān)于這一點(diǎn),我是這樣理解的:因?yàn)殚_關(guān)電源輸出端整流輸出不是平滑的直流電壓和電流,就算帶載也是有峰值和谷值的,我們用萬用表測(cè)得的只是平均值而已。

和副邊反饋的電源不同,這種PSR模式是原邊反饋的,確切的說是靠輔助繞組,在MOS管關(guān)斷之后,進(jìn)入反激狀態(tài),輔助繞組首先要給VCC電容充電,開始充電瞬間電流較大,會(huì)使輔助繞組電壓達(dá)不到峰值,通過分壓電阻到FB腳的電壓就相對(duì)偏低,沒起到反饋?zhàn)饔?,這樣,輸出端的峰值電壓就會(huì)高,空載電壓越高,峰值電壓也越高,次級(jí)耦合到初級(jí)的反向電壓也會(huì)越高,對(duì)電源輸入端的擾動(dòng)就越大。降低空載電壓也就降低了峰值電壓,擾動(dòng)自然就小了。

我經(jīng)過實(shí)際測(cè)試,也確實(shí)如此,所以改了之后就好了。

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2013-06-14 16:07
@850787641
你的Q號(hào)是多少?。考幽阋幌?,應(yīng)該你們自己有測(cè)試的設(shè)備吧,現(xiàn)在很多公司都有自己的測(cè)試EMC的設(shè)備了,也不是很貴,要是到別人那里測(cè)試比較麻煩,不過還要再拿回來整改,然后在過去測(cè),麻煩死了
我的QQ:283597439,請(qǐng)多指教。
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2013-06-14 16:14
@xj56
如果再附上電路圖就更加好了。

 

 

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2013-06-14 16:17
@xj56
真羨慕你們能測(cè)這么多次,要是我公司測(cè)到三次還不過早暴跳如雷了!
我們是自己有測(cè)試設(shè)備,3萬多塊錢買的。
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2013-06-14 16:21
@jinfengszh
你這個(gè)圖不應(yīng)該算打標(biāo)吧,一般至少要留10DB的余量

傳導(dǎo)以準(zhǔn)峰值和平均值為準(zhǔn),你看兩種標(biāo)都在各自的標(biāo)線以下,而且余量很大。

輻射測(cè)試不同,測(cè)試曲線超了就是超了,不看打標(biāo)。

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850787641
LV.7
21
2013-06-14 16:54
@微笑的野狼
[圖片]我們是自己有測(cè)試設(shè)備,3萬多塊錢買的。
羨慕你們,有自己的設(shè)備,有些老板就是寧可吃掉,嫖妞花掉,也不想買一臺(tái)EMC設(shè)備
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850787641
LV.7
22
2013-06-14 16:57
@微笑的野狼
[圖片] [圖片] 

狼先生,你好,這個(gè)是哪家方案???能否透漏一下

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2013-06-14 19:11
@850787641
狼先生,你好,這個(gè)是哪家方案???能否透漏一下
這種方案有很多,我這個(gè)是OB2532
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Matres
LV.3
24
2013-06-14 19:21
@微笑的野狼
關(guān)于這一點(diǎn),我是這樣理解的:因?yàn)殚_關(guān)電源輸出端整流輸出不是平滑的直流電壓和電流,就算帶載也是有峰值和谷值的,我們用萬用表測(cè)得的只是平均值而已。和副邊反饋的電源不同,這種PSR模式是原邊反饋的,確切的說是靠輔助繞組,在MOS管關(guān)斷之后,進(jìn)入反激狀態(tài),輔助繞組首先要給VCC電容充電,開始充電瞬間電流較大,會(huì)使輔助繞組電壓達(dá)不到峰值,通過分壓電阻到FB腳的電壓就相對(duì)偏低,沒起到反饋?zhàn)饔?,這樣,輸出端的峰值電壓就會(huì)高,空載電壓越高,峰值電壓也越高,次級(jí)耦合到初級(jí)的反向電壓也會(huì)越高,對(duì)電源輸入端的擾動(dòng)就越大。降低空載電壓也就降低了峰值電壓,擾動(dòng)自然就小了。我經(jīng)過實(shí)際測(cè)試,也確實(shí)如此,所以改了之后就好了。

發(fā)現(xiàn)樓主有問必答,RP很好!

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明月光
LV.6
25
2013-06-15 09:06
@微笑的野狼
[圖片]我們是自己有測(cè)試設(shè)備,3萬多塊錢買的。
為啥我們的要10多萬
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明月光
LV.6
26
2013-06-15 09:06
@微笑的野狼
傳導(dǎo)以準(zhǔn)峰值和平均值為準(zhǔn),你看兩種標(biāo)都在各自的標(biāo)線以下,而且余量很大。輻射測(cè)試不同,測(cè)試曲線超了就是超了,不看打標(biāo)。
輻射也看打標(biāo)的吧?TUV他們也可以打標(biāo)打下來的
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蔣洪濤
LV.6
27
2013-06-15 09:18
@微笑的野狼
這種方案有很多,我這個(gè)是OB2532

這個(gè)看看有益

 

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Matres
LV.3
28
2013-06-15 09:35
@微笑的野狼
我的QQ:283597439,請(qǐng)多指教。

LZ能不能加下你,本人菜鳥一個(gè)接觸電源沒多久,最近也在整一個(gè)方案的EMC

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850787641
LV.7
29
2013-06-15 10:04
@微笑的野狼
這種方案有很多,我這個(gè)是OB2532
我用OB2532做了一款24W的電源,還可以,效率不錯(cuò)
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kevin528
LV.5
30
2013-06-15 10:35

EMC整改經(jīng)驗(yàn)積累很重要。

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850787641
LV.7
31
2013-06-15 11:03
@kevin528
EMC整改經(jīng)驗(yàn)積累很重要。
是的,曾經(jīng)看到一個(gè)帖子,說對(duì)IC不是很了解,但是在整改電源做了好幾年,幾乎看到測(cè)試結(jié)果都能判斷問題出在哪里,所以經(jīng)驗(yàn)很重要,當(dāng)然原理還是要懂的
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