解析噪聲吸波的工作模式

某汽車產(chǎn)品攝像頭電磁兼容ESD與RE整改案例分析

1、工作模式

開機(jī)，遙控，連續(xù)播放投影電影，放最大聲音。

2、測(cè)試項(xiàng)目試驗(yàn)布局

3、產(chǎn)品問題

1. ESD 問題，EN61000-4-2，接觸放電 4KV 關(guān)機(jī)，空氣 8KV 關(guān)機(jī)；

2.RE 問題，EN55032，ClassB 超標(biāo) 10 多 dB，詳見客戶提供的 RE 數(shù)據(jù)。

4、整改效果

5、整改措施

本次整改一共進(jìn)行了三大部分整改，包括電路優(yōu)化，屏蔽接地接地，吸波優(yōu)化。6.1. 電路優(yōu)化：

a）USB接口優(yōu)化

共模電感信號(hào)為 CMW2012RI030-Z261TF，磁珠型號(hào)為 CFB1608Z471-1R5TF，ESD 型號(hào)為 D1006WV05C030BT。

b） 電池供電優(yōu)化

磁珠選擇 CFB1608Z471-1R5TF，6V 電池供電選擇 SMAP04WV06Bc） CPU 電路優(yōu)化

n BC3，BC7，BC8 并聯(lián) TVS，型號(hào)為 D1006WV033C100BT;

n 靠近 CPU 芯片 LCD 時(shí)鐘 TFT-CLK 串聯(lián)磁珠濾波器，并在兩端同時(shí)并聯(lián) 47pF 電容，PCB 走線需兩側(cè)包 GND 打過孔，GND 銅皮大于三倍以上走線寬度。

d） SD 卡電路優(yōu)化

ESD 器件采用 TVS 防護(hù)，型號(hào)為 D1006WV05C150BT

e） 攝像頭數(shù)據(jù)線強(qiáng)化

在攝像頭小板上增加兩個(gè)對(duì) GND，3.3pF 電容兩個(gè)。

6.2 LCD 外殼接地

備注：6mmX6mmX3mm 全方位導(dǎo)電泡棉（形變 30%，即壓縮量），型號(hào)為 DDM060603

6.3 PCB 噪聲吸波

如果 PCB 布局布線完整，則不需要吸波材料，或者需要面積要小，建議從Layout 兩層基礎(chǔ)上把 GND 平面補(bǔ)起來

備注：面積尺寸需提供 CAD 尺寸，芯通康材料料號(hào)：EMAS-150-010-A03

6.4 CoreTK EMC 電子料

類 別芯通康料號(hào)CoreTK ID用量（PCS）描述及建議

Common ChokeCMW2012RI030-Z261TF1USB2.0專用

BeadCFB1608Z471-1R5TF7高頻大電流磁珠

ESD TVSD1006WV05C030BT4USB信號(hào)及電源，SEN專用

ESD TVSD1006WV05C150BT7SD卡信號(hào)接口通用

ESD TVSD1006WV033C100BT3CPU 3.3V低電壓ESD保護(hù)通用

TVS ESDSMAP04WV06B16V電源，TVS

6.5 CoreTK EMC 輔 料

類 別材 料 料 號(hào) CoreTK ID用量（PCS）描述及建議

全方位導(dǎo)電泡棉D(zhuǎn)DM4需根據(jù) CAD 圖紙模切

吸波材料EMAS-150-010-A031需根據(jù) CAD 圖紙模切

靜電放電知識(shí)點(diǎn)：來自網(wǎng)絡(luò)梳理

靜電放電的抗擾度試驗(yàn)有直接放電和間接放電兩種，直接放電是放電槍直接透過設(shè)備的表面對(duì)設(shè)備進(jìn)行放電；間接放電則是放電槍對(duì)設(shè)備旁邊的物體放電（在試驗(yàn)中用放電槍對(duì)設(shè)備旁邊的水平和垂直耦合板的放電來模擬）。

1.1 直接放電

因?qū)ο蟛煌?，可能有金屬和非金屬兩種外殼。

⑴ 非金屬機(jī)箱

非金屬機(jī)箱的最大好處是外殼由絕緣材料制成，一般情況下是放不出電的，但如果設(shè)備內(nèi)部布局過于靠近外殼的縫隙，或者表面材料絕緣強(qiáng)度不夠，都有可能使該設(shè)備的抗靜電干擾試驗(yàn)不合格。

可采取躲的措施。例如可在縫隙部分用絕緣板來加強(qiáng)隔離；或用楔口來增加放電路徑。對(duì)有導(dǎo)電插口的部分，把插口做得深一點(diǎn)、縫細(xì)一點(diǎn)?？傊?，要通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的辦法，不讓靜電放電試驗(yàn)在該設(shè)備上放出電來。

⑵ 金屬機(jī)箱

對(duì)金屬機(jī)箱，靜電放電試驗(yàn)肯定能在機(jī)箱表面放出電來，問題是怎樣才能使放電對(duì)設(shè)備正常工作的影響變得最小。

十分明顯，一臺(tái)外殼導(dǎo)電性連接良好的設(shè)備，加上設(shè)備外殼有低阻抗的接地措施，靜電放電電流將能在設(shè)備外殼上迅速得到排遣，這在一般情況下是不會(huì)對(duì)設(shè)備造成干擾的。

反之，在放電的最初幾微秒里，由于放電電流波形中擁有豐富的高頻諧波，如果機(jī)箱的導(dǎo)電連接欠佳，加上接地的低阻抗考慮不夠時(shí)，還是可以在機(jī)箱表面建立一個(gè)高頻電磁場(chǎng)，構(gòu)成對(duì)設(shè)備內(nèi)部線路的一定干擾。

⑶ 線纜及其他部分

按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，設(shè)備正常工作期間，凡操作人員可以觸摸到的部位都屬于應(yīng)該進(jìn)行靜電放電試驗(yàn)的部位。這樣看來，除了設(shè)備外殼，對(duì)設(shè)備表面的顯示部分以及電源線和I/O線等部位也屬于應(yīng)該放電試驗(yàn)的部位。

對(duì)顯示屏，應(yīng)考慮采用透明屏蔽材料進(jìn)行保護(hù)，關(guān)鍵是讓屏蔽材料與設(shè)備外殼間保證有致密的電接觸。

對(duì)電源線、I/O線，采用屏蔽、濾波（共模濾波）及套用鐵氧體磁環(huán)（或鐵氧體磁夾，根據(jù)導(dǎo)線的形狀決定鐵氧體的形狀）等措施。其中，對(duì)I/O線還可采用瞬變電壓吸收二極管來吸收，及采用光電隔離器來隔離等措施。

1.2 間接放電

間接放電主要是通過由放電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)來影響設(shè)備的工作。因此，對(duì)于外殼有屏蔽作用的設(shè)備肯定比不屏蔽的要好。另外，即使外殼不屏蔽也不等于該設(shè)備一定會(huì)在外界電磁場(chǎng)的作用下出現(xiàn)誤動(dòng)作，這主要看該設(shè)備的布線和印刷板布局對(duì)電磁場(chǎng)的敏感情況，以及敏感部位與放電板（指試驗(yàn)用的垂直和水平耦合板）的相對(duì)距離。

對(duì)于非金屬機(jī)箱的設(shè)備，還可以考慮通過外殼的導(dǎo)電性噴涂來達(dá)到屏蔽的目的。
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