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    電容如何解決傳導電壓法低頻輻射超標問題

    嘉峪檢測網        2024-04-23 12:36

    一、前言

    新能源汽車在最近技術逐漸成熟的趨勢下,已經慢慢在大眾的生活中普及。EMC問題也隨著技術發展日益嚴重,而電源噪聲則是最常見的EMC問題之一,而在傳導測試時,這個問題尤為突出,傳導高頻輻射超標可以用共模電感抑制,但低頻部分則需要其他器件來解決,本文主要針對傳導測試時低頻輻射超標部分如何解決進行探討。

     

    二、摸底測試

    該產品為某車廠產品,使用標準為該車廠自定的標準,拿到樣機后,測試結果如下:

    摸底測試數據圖

     

    三、整改過程

    從數據可以看出,數據超標部分主要是50MHz-108MHz高頻部分以及0.15MHz-1MHz低頻部分。經過排查,高頻部分主要是因為控制芯片的信號造成,在源頭整改并無多大效果,只能增加共模對路徑上共模噪聲進行抑制。

    增加共模電感后數據圖

    整改使用1KΩ共模電感(TLDCM7035-2-102TF)可以發現高頻超標部分已經整體都下來了,而且發現低頻部分也有改善,主要是因為共模電感的特性,會有少量漏感,會對低頻差模噪聲也會有抑制效果,但因為是漏感,感抗較小,抑制效果一般。如果需要通過測試還需要其他的整改措施。

    就像醫生一樣,整改EMC也是要“對癥下藥”,我們已經清楚超標點為160KHz以及780KHz這兩個頻點,因為這兩個頻點基本屬于壓線超標,需要衰減噪聲的能量不需要太多,所以可以采用增加電容組成偽二階濾波來處理,而二階濾波對應的是40dB/十倍頻,用來處理噪聲壓線超標在不會增加板子太多空間的同時也能解決問題。

    各階濾波對應的噪聲衰弱圖

    在確定好濾波階數后,再確定需要所用的容值大小,因為處理頻點為:160KHz和780KHz。因為二階濾波階數是40dB/十倍頻,所以我們計算的時候,要把噪聲頻點頻率fsw除10得到截止頻率f,也就是16KHz和78KHz才是我們計算的截止頻率,公式分別為:

     

    解決160KHz噪聲頻點的最優截止頻率圖

    解決780KHz噪聲頻點的最優截止頻率圖

    而根據計算得出,解決160KHz和780KHz最符合的電容參數分別(漏感1.8nH)為:55uF和2.3uF。又因55uF容值太大且貼片電容符合的電容缺少,先暫且忽略掉55uF而去選擇接近2.3uF的電容,則得出常用的2.2uF貼片電容,諧振頻率也很接近我們所需要的頻點。最終測試數據為:

    增加2.2uF后的測試數據圖

    經過測試后可以看出諧振頻率點的780KHz下降了接近20dB,而160KHz則下降沒有那么多,但也有余量5dB,也能滿足大部分的測試誤差。

    大多時候傳導電壓法在地完整的情況下,都可以使用電容去解決,但如果超標較多,則需要LC濾波電路或者π濾波電路或者更高階濾波電路去搭配濾波。

     

    四、總結

    在面對EMC問題時,可以通過借助電波暗室、頻譜儀、示波器等工具設備幫助我們快速的確定問題點。而不同問題要有不同的分析方法加上器件,這樣整改就可以做到事半功倍。

     

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    來源:韜略科技EMC

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