人臉識別系統(tǒng)EMC整改方案介紹

導(dǎo)語：以下是某公司客戶的一個EMC整改案例，詳情介紹如下：

實驗概述：

圖一 錄像監(jiān)控模式

整改摸底：

整改效果：

整改措施：

本次整改一共進(jìn)行了三大部分整改，包括原理圖變更及器件選型優(yōu)化，PCB與LCD接地。通過了RE,CE,ESD三項EMC測試項目。

1.原理圖變更及器件選型優(yōu)化

1.1攝像頭時鐘濾波優(yōu)化

1). R204，R205,R208更換為0603的EMI濾波器，CoreTK型號為FHS1608F30A20TF， C211，C212，C214更換為0402的33pF電容，濾波器的另外一端也預(yù)留0402 NC小電容；

2).增加扁平磁環(huán)一個；

3). LCD的除了GND之外的其他所有的數(shù)據(jù)線或者控制線，同時預(yù)留串聯(lián)0402 0歐姆電阻靠近連接器放置。

1.2 LCD共模電感選型優(yōu)化

L8206，L8207，L8208，L8209，L8210，更換為0603封裝大小的共模電感，CoreTK型號為CMW1210RI025-Z361T。

1.3 USB共模電感優(yōu)化

1) LL2更換為0805封裝大小的共模電感，CoreTK型號為CMW2012RI03-Z261TF。

2) L1更換為CMW1210RI025-Z361T。

1.4以太網(wǎng)LAN增加共模電感濾波

1)增加0803封裝大小的共模電感，CoreTK型號為CMW2012RI03-Z261TF。

2) Y5晶振到CPU的管腳輸入與輸出串聯(lián)0歐姆電阻一個。

1.5 ESD防護(hù)器件優(yōu)化

1) VR15 VR24 VR25 VR26 VR16 VR17采用coretk ESD，MLV0402EWV055C500BT。

2) VR3 VR4采用coretk ESD，MLV0402EWV18C150BT。

3) VR36 VR37采用coretk TVS，SD523WV05C005BT。

4) VR27 VR28 VR29 VR30 VR31 VR35采用coretk TVS，D1006WV05C030BT。

5) VR1 VR2采用coretk tvs，D1006WV05C030BT。

1.6 EMI磁珠優(yōu)化

1) FB4 L28 FB6 FB20采用coretk磁珠，CFB1608Z181-2R2TF。

2) FB5 FB14 FB15 FB16采用coretk磁珠，CFB1005Z121-1R3TF。

3) FB18 FB19采用coretk磁珠，CFX3225Z301-5R0TF。

2. PCB與LCD接地：

內(nèi)部不要噴導(dǎo)電漆，以利于外殼之間導(dǎo)電搭接，PCB與外殼導(dǎo)電搭接。

2.1 PCB接地

1） 主板接地:螺絲孔接地，及攝像頭連接器PCB下方接地。

備注：CoreTK導(dǎo)電泡棉型號為XTK-DDPMT-300505，外皮為銅箔，雙導(dǎo)。

2） LED燈接地

3）其他小板子邊緣露銅接地（可選擇性加導(dǎo)電布增強接地）

2.2外殼縫隙加強型接地

備注：此縫隙凹槽內(nèi)，增加導(dǎo)電泡棉，coretk可提供導(dǎo)電泡棉，以及加強型導(dǎo)電橡膠。

2.3 LCD接地

去掉LCD與外殼之間的絕緣材料，改用導(dǎo)電泡棉，LCD邊緣使用導(dǎo)電布包裹，之后貼到LCD后殼接地。

備注：

（1） CoreTK導(dǎo)電泡棉型號為XTK-DDPMB-1850302，雙導(dǎo)，外面導(dǎo)電布，2pcs。

（2） XTK-DDPMB-750302，雙導(dǎo)，外面導(dǎo)電布，2pcs。

備注：CoreTK可提供導(dǎo)電布，具體需要測量下長寬，以便模切及報價。

EMC整改小技巧:一、差模干擾與共模干擾差模干擾：存在于L-N線之間，電流從L進(jìn)入，流過整流二極管正極，再流經(jīng)負(fù)載，通過熱地，到整流二極管，再回到N，在這條通路上，有高速開關(guān)的大功率器件，有反向恢復(fù)時間極短的二極管，這些器件產(chǎn)生的高頻干擾，都會從整條回路流過，從而被接收機檢測到，導(dǎo)致傳導(dǎo)超標(biāo)。共模干擾：共模干擾是因為大地與設(shè)備電纜之間存在寄生電容,高頻干擾噪聲會通過該寄生電容，在大地與電纜之間產(chǎn)生共模電流，從而導(dǎo)致共模干擾。 下圖為差模干擾引起的傳導(dǎo)FALL數(shù)據(jù)，該測試數(shù)據(jù)前端超標(biāo)，為差模干擾引起：

下圖為開關(guān)電源EMI原理部分：

圖中CX2001為安規(guī)薄膜電容（當(dāng)電容被擊穿或損壞時，表現(xiàn)為開路）其跨在L線與N線之間，當(dāng)L-N之間的電流，流經(jīng)負(fù)載時，會將高頻雜波帶到回路當(dāng)中。此時X電容的作用就是在負(fù)載與X電容之間形成一條回路，使的高頻分流，在該回路中消耗掉，而不會進(jìn)入市電，即通過電容的短路交流電讓干擾有回路不串到外部。對差模干擾的整改對策：1.增大X電容容值2.增大共模電感感量，利用其漏感，抑制差模噪聲（因為共模電感幾種繞線方式，雙線并繞或雙線分開繞制，不管哪種繞法，由于繞制不緊密，線長等的差異，肯定會出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象，即一邊線圈產(chǎn)生的磁力線不能完全通過另一線圈，這使得L-N線之間有感應(yīng)電動勢，相當(dāng)于在L-N之間串聯(lián)了一個電感） 下圖為共模干擾測試FALL數(shù)據(jù)：

電源線纜與大地之間的寄生電容，使得共模干擾有了回路，干擾噪聲通過該電容，流向大地，在LISN-線纜-寄生電容-地之間形成共模干擾電流，從而被接收機檢測到，導(dǎo)致傳導(dǎo)超標(biāo)（這也可以解釋為什么有的主板傳導(dǎo)測試時，不接地通過，一夾地線就超標(biāo)。USB模式下不接地時，電流回路只能通過L-二極管-負(fù)載-熱地-二極管-N,共模電流不能回到LISN，LISN檢測到的噪聲較小，而當(dāng)主板的冷地與大地直接相連時，線纜與大地之間有了回路，此時若共模噪聲未被前端LC濾波電路吸收的話，就會導(dǎo)致傳導(dǎo)超標(biāo)）

對共模干擾的整改對策：

1. 加大共模電感感量

2. 調(diào)整L-GND，N-GND上的LC濾波器，濾掉共模噪聲

3. 主板盡可能接地，減小對地阻抗，從而減小線纜與大地的寄生電容。

二、產(chǎn)品電磁兼容騷擾源有：

1、設(shè)備開關(guān)電源的開關(guān)回路：騷擾源主頻幾十kHz到百余kHz，高次諧波可延伸到數(shù)十MHz。

2、設(shè)備直流電源的整流回路：工頻線性電源工頻整流噪聲頻率上限可延伸到數(shù)百kHz；開關(guān)電源高頻整流噪聲頻率上限可延伸到數(shù)十MHz。

3、電動設(shè)備直流電機的電刷噪聲：噪聲頻率上限可延伸到數(shù)百MHz。

4、電動設(shè)備交流電機的運行噪聲：高次諧波可延伸到數(shù)十MHz。

5、變頻調(diào)速電路的騷擾發(fā)射：開關(guān)調(diào)速回路騷擾源頻率從幾十kHz到幾十MHz。

6、設(shè)備運行狀態(tài)切換的開關(guān)噪聲：由機械或電子開關(guān)動作產(chǎn)生的噪聲頻率上限可延伸到數(shù)百MHz。

7、智能控制設(shè)備的晶振及數(shù)字電路電磁騷擾：騷擾源主頻幾十kHz到幾十MHz，高次諧波可延伸到數(shù)百MHz。

8、微波設(shè)備的微波泄漏：騷擾源主頻數(shù)GHz。

9、電磁感應(yīng)加熱設(shè)備的電磁騷擾發(fā)射：騷擾源主頻幾十kHz，高次諧波可延伸到數(shù)十MHz。

10電視電聲接收設(shè)備的高頻調(diào)諧回路的本振及其諧波：騷擾源主頻數(shù)十MHz到數(shù)百MHz，高次諧波可延伸到數(shù)GHz。

11、信息技術(shù)設(shè)備及各類自動控制設(shè)備的數(shù)字處理電路：騷擾源主頻數(shù)十MHz到數(shù)百MHz（經(jīng)內(nèi)部倍頻主頻可達(dá)數(shù)GHz），高次諧波可延伸到十幾GHz。

審核編輯：湯梓紅