电磁兼容辐射发射测试超标整改三例
多年的电磁兼容测试工作中,遇到了多个辐射骚扰超标的案例。由于测试设备和测试环境(一般需要电波暗室及配套设施)代价昂贵,企业无法拥有便利的整改测试能力,通常只能租用专门的电磁兼容实验室,由厂方人员采用“试凑法(Cut-and-try)”整改,耗时耗力,且效果不好。笔者记录典型的辐射发射测试超标的案例及其整改方案三个,作为经验积累和整改参考。
案例一 某品牌出租车计价器(主要结构:LED灯牌、控制器、外接直流电源)在33 MHz及其倍频点超标(图1)。
整改步骤1,把LED灯牌供电开关关闭,测试通过。整改步骤2,控制器中有一路三级管构成的差分恒流源,用以控制LED灯牌,在恒流源的电源与地之间接上0.1 uF的电容,并在电容管脚处套上磁环。打开LED灯牌开关,测试通过(图2)。
案例分析:由于关闭了LED灯牌,测试即能通过,因此问题出在LED灯牌或其控制部件上,由于LED灯牌组成仅为LED灯泡和塑料外壳,因此重点分析其控制部分。经分析,在控制器中控制LED灯牌为三级管差分恒流源,由于其分布参数造成了频率点33 MHz的辐射超标,因此在电源与地之间并联0.1 μF电容,增加了该恒流源的耦合去耦能力,由于电容管脚较长,因此套上磁环。整改通过。
案例二 某铁路列车用电热水器(为300 kWh高速列车配套,主要结构:线性电源、控制器等)在12 MHz及其倍频点超标。
整改步骤1,换用2 MHz的晶体振荡器,初步解决,但在30 MHz点超标(图3)。
整改步骤2,把外壳上的开孔屏蔽,经测试无效果。
整改步骤3,在控制器使用的单片机ATMEL89S51的供电电压电路上串联30 kΩ的电阻,使单片机的供电电压从5 V降低为4.2 V,试验通过(图4)。
案例分析:因为该产品的传导试验无问题,且采用线性电源,可以初步确认辐射问题不是从电源发出的。问题在于控制器,因此设法降低控制器的工作功率,也就降低了其杂散发射的功率,整改通过。
案例三 某品牌三相四线多功能电能表(主要结构:电源部件、计量控制部件、LCD屏)在105.29 MHz处辐射超标(图5)。
整改步骤1,将电源部件的滤波电感换为磁环电感,其电感量不变,测试通过。
整改步骤2,在电源部件二级管的对地端加上一个磁珠,效果更明显(图6)。
案例分析:电子式电能表由于需求量大、功能相对固定,因此产品方案成熟,各企业产品趋于同一化,一般不会有辐射发射超标的问题。但此案例中出现了超标现象,因此整改思路首先从采用的元器件入手,因该表尚处试制阶段,经核对,电源部件上某电感未采用原方案中的磁环电感,换上电感量相同的磁环电感,问题得以解决。
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