一前言

在電子設(shè)備的世界里，你是否遇到過(guò)DCDC 電源引發(fā)的 EMI 問(wèn)題而苦惱不已？當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)EMI干擾問(wèn)題，背后的“元兇” 很可能就是它。尤其是在一些功率較大的電子產(chǎn)品中，DCDC電源的EMI問(wèn)題會(huì)更加突出，今天分享一個(gè)DCDC比較容易忽視的DCDC電源EMI問(wèn)題案例。

二整改案例

今天分享的整改案例是來(lái)自一款投影類產(chǎn)品的EMI問(wèn)題，該款機(jī)器的架構(gòu)可以分為RGB電源驅(qū)動(dòng)板和信號(hào)驅(qū)動(dòng)核心板兩塊PCB板，該產(chǎn)品的摸底測(cè)試數(shù)據(jù)如下圖：

摸底測(cè)試數(shù)據(jù)圖-垂直方向（1）

摸底測(cè)試數(shù)據(jù)圖-水平方向（2）

【分析】：

通過(guò)上面的摸底測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，該產(chǎn)品的超標(biāo)點(diǎn)主要是落在200MHz-400MHz區(qū)間內(nèi)的一個(gè)明顯的電源包絡(luò)問(wèn)題。因?yàn)楫a(chǎn)品的電源板是一塊獨(dú)立的PCB，所以首先懷疑電源板引起的超標(biāo)問(wèn)題。

【排查】：

首先給整機(jī)的供電線靠近機(jī)器端繞磁環(huán)后進(jìn)行測(cè)試，排查噪聲是不是通過(guò)外接線束進(jìn)行輻射的，繞磁環(huán)后測(cè)試數(shù)據(jù)如下：

供電端繞磁環(huán)后測(cè)試數(shù)據(jù)圖（3）

【分析】：

可以看出供電長(zhǎng)線束繞磁環(huán)后，測(cè)試波形沒(méi)有任何變化，所以超標(biāo)位置噪聲可以排除是通過(guò)供電線向外輻射的。

【排查】：

后續(xù)對(duì)電源板到主控板的短線束進(jìn)行了詳細(xì)排查，采取了斷開(kāi)這些線束等多種手段，但測(cè)試結(jié)果仍無(wú)任何改善。最后，甚至在 PCB 電源板上實(shí)施了濾波等整改措施，然而最終結(jié)果依舊沒(méi)有得到改善。

【分析】：

問(wèn)題的源頭可以確定就是電源板，因?yàn)橹灰蚜炼日{(diào)低，電源板的功率下降，包絡(luò)就會(huì)下降明顯。

當(dāng)問(wèn)題點(diǎn)確定，而所有的整改測(cè)試都基本沒(méi)有效果，這個(gè)時(shí)候我們就應(yīng)該跳出來(lái)從機(jī)器的結(jié)構(gòu)角度來(lái)看待這個(gè)問(wèn)題點(diǎn)，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)也是影響EMI的重要部分。產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：

產(chǎn)品結(jié)果簡(jiǎn)圖（4）

【分析】：

通過(guò)簡(jiǎn)圖可以知道，產(chǎn)品的電源板和信號(hào)板位置，背后灰色部分為金屬支撐框架，黑色部分為產(chǎn)品的黑色外殼。最后通過(guò)排查發(fā)現(xiàn)，把電源板遠(yuǎn)離金屬框架時(shí)，測(cè)試數(shù)據(jù)會(huì)有明顯下降。而且機(jī)器第一次送過(guò)來(lái)測(cè)試膜具沒(méi)有開(kāi)好，導(dǎo)致電源板的螺絲只能打上一顆螺絲。而且電源板每個(gè)螺絲孔的露銅面積很小。

這導(dǎo)致了電源PCB板與金屬框架之間的寄生電容增大，只有一個(gè)接地螺柱也導(dǎo)致了耦合的噪聲回流路徑增大。這個(gè)金屬框架到PCB電源板的噪聲回流路徑才是輻射最終源頭。

【整改測(cè)試】：

把電源PCB板與螺柱的接觸位置刮開(kāi)露銅，增大接觸面積，把電源PCB與金屬框架固定好，保證接地良好。

產(chǎn)品結(jié)果簡(jiǎn)圖（5）

最終的測(cè)試數(shù)據(jù)如下：

最終測(cè)試數(shù)據(jù)圖-垂直（6）

最終測(cè)試數(shù)據(jù)圖-水平（7）

三總結(jié)

在整改測(cè)試過(guò)程中，如果針對(duì)某個(gè)問(wèn)題點(diǎn)持續(xù)進(jìn)行整改，數(shù)據(jù)卻始終不見(jiàn)變化，此時(shí)就不應(yīng)局限于局部，而應(yīng)從整體結(jié)構(gòu)出發(fā)，審視其是否對(duì)EMI產(chǎn)生影響。我們需要轉(zhuǎn)換思路，避免在同一處做無(wú)用功。

通過(guò)本次分享，期望能為大家?guī)?lái)啟發(fā)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的前期階段，盡量規(guī)避結(jié)構(gòu)上可能存在的 “噪聲耦合” 問(wèn)題，如此一來(lái)，產(chǎn)品的 EMC 問(wèn)題將大幅減少。