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總結(jié)了一些有關(guān)LED電源EMC整改的實例

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的重視,尤其是歐美等發(fā)達(dá)國家,更是強(qiáng)制執(zhí)行。在我國的3C認(rèn)證中也有一項重要內(nèi)容:電磁兼容測試。

現(xiàn)在,還有很多人對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,積累了一點點經(jīng)驗,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,而不引起性能降級的一門科學(xué)。通俗地說就是,一個合格的用電設(shè)備或系統(tǒng),在工作時對外發(fā)出的電磁干擾應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)(即低于某個量),而抵抗干擾的能力也應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)(即高于某個量)。

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)。

電磁兼容測試分為干擾(EMI)測試和抗干擾(EMS)測試。

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,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測試中,常常采用準(zhǔn)峰值而不是峰值來衡量被測產(chǎn)品是否合格。

EMI測試中,主要測試以下3個值:

  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)定時間常數(shù)的檢測值,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。

 

下面通過實例來分享我的EMC整改經(jīng)驗:

全部回復(fù)(88)
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2013-06-12 16:06

  

請看上面兩個圖:這是我公司一個工程師做的PAR38的LED電源,因剛開始公司沒要求能過EMC測試,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,我拿了一個樣品測試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] 請看上面兩個圖:這是我公司一個工程師做的PAR38的LED電源,因剛開始公司沒要求能過EMC測試,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,我拿了一個樣品測試EMI,傳導(dǎo)干擾和輻射干擾都大幅超標(biāo)。

于是,我對此進(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1mH的工字電感和一個0.1UF的X電容,下面2個圖是改進(jìn)后的測試結(jié)果:

  

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2013-06-12 16:36
@微笑的野狼
于是,我對此進(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1mH的工字電感和一個0.1UF的X電容,下面2個圖是改進(jìn)后的測試結(jié)果:[圖片] [圖片] 

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

  

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

到此,再在傳導(dǎo)方面動腦筋已沒什么效果,況且空間有限,也不能加太多或太大的元件。這時輻射還超標(biāo)很多,如果輻射合格了,傳導(dǎo)也會有所改進(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,同時在輸出端加一個200UH的磁環(huán)共模電感,再測試看到,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。這時輻射還超標(biāo)很多,如果輻射合格了,傳導(dǎo)也會有所改進(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,同時在輸出端加一個200UH的磁環(huán)共模電感,再測試看到,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102的Y電容,再測試,已符合要求。

 

 

這時再測傳導(dǎo),已有大幅改進(jìn),但還差一點點,請看下圖:

 

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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102的Y電容,再測試,已符合要求。 [圖片] 這時再測傳導(dǎo),已有大幅改進(jìn),但還差一點點,請看下圖:[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,一個多星期后,打樣的PCB回來,再做了幾個樣機(jī)測試,全部達(dá)標(biāo)。

  

 

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

希望能對大家有所幫助,同時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,一個多星期后,打樣的PCB回來,再做了幾個樣機(jī)測試,全部達(dá)標(biāo)。[圖片] [圖片]  通過這個實例可以看出,EMC整改其實并沒有想象中的那么難,只要弄懂了其原理,找出根源,對癥下藥,就一定能做出合格的電源。希望能對大家有所幫助,同時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)驗一起分享,讓我們共同進(jìn)步。

你這個圖不應(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,對我是十分有用,我最近也在搞一個能過EMC的案子

有一點不明白啊,就是空載電壓高了,也會影響傳導(dǎo),為什么?

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

為什么你把空載電壓降低了,傳導(dǎo)會好那么多呢?

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

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Matres
LV.3
13
2013-06-14 15:01
@850787641
太好了,對我是十分有用,我最近也在搞一個能過EMC的案子有一點不明白啊,就是空載電壓高了,也會影響傳導(dǎo),為什么?你測的時候應(yīng)該是帶載測試的,應(yīng)該不是空載電壓來測試的啊?為什么你把空載電壓降低了,傳導(dǎo)會好那么多呢?
同問,空載電壓高為什么會影響傳導(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,一個多星期后,打樣的PCB回來,再做了幾個樣機(jī)測試,全部達(dá)標(biāo)。[圖片] [圖片]  通過這個實例可以看出,EMC整改其實并沒有想象中的那么難,只要弄懂了其原理,找出根源,對癥下藥,就一定能做出合格的電源。希望能對大家有所幫助,同時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)驗一起分享,讓我們共同進(jìn)步。
真羨慕你們能測這么多次,要是我公司測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影響傳導(dǎo)?

關(guān)于這一點,我是這樣理解的:因為開關(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腳的電壓就相對偏低,沒起到反饋作用,這樣,輸出端的峰值電壓就會高,空載電壓越高,峰值電壓也越高,次級耦合到初級的反向電壓也會越高,對電源輸入端的擾動就越大。降低空載電壓也就降低了峰值電壓,擾動自然就小了。

我經(jīng)過實際測試,也確實如此,所以改了之后就好了。

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2013-06-14 16:07
@850787641
你的Q號是多少???加你一下,應(yīng)該你們自己有測試的設(shè)備吧,現(xiàn)在很多公司都有自己的測試EMC的設(shè)備了,也不是很貴,要是到別人那里測試比較麻煩,不過還要再拿回來整改,然后在過去測,麻煩死了
我的QQ:283597439,請多指教。
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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
真羨慕你們能測這么多次,要是我公司測到三次還不過早暴跳如雷了!
我們是自己有測試設(shè)備,3萬多塊錢買的。
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2013-06-14 16:21
@jinfengszh
你這個圖不應(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。

輻射測試不同,測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,這個是哪家方案???能否透漏一下
這種方案有很多,我這個是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,我是這樣理解的:因為開關(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腳的電壓就相對偏低,沒起到反饋作用,這樣,輸出端的峰值電壓就會高,空載電壓越高,峰值電壓也越高,次級耦合到初級的反向電壓也會越高,對電源輸入端的擾動就越大。降低空載電壓也就降低了峰值電壓,擾動自然就小了。我經(jīng)過實際測試,也確實如此,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。輻射測試不同,測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,我這個是OB2532

這個看看有益

 

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

LZ能不能加下你,本人菜鳥一個接觸電源沒多久,最近也在整一個方案的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,我這個是OB2532
我用OB2532做了一款24W的電源,還可以,效率不錯
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kevin528
LV.5
30
2013-06-15 10:35

EMC整改經(jīng)驗積累很重要。

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