藍(lán)牙音箱的EMC問(wèn)題與解決方法

一前言

隨著科技的進(jìn)步和人們對(duì)高品質(zhì)生活的追求，藍(lán)牙音箱作為一種便攜、無(wú)線、智能的音頻設(shè)備，逐漸走進(jìn)了我們的生活。無(wú)論是在家庭、辦公室，還是在戶外活動(dòng)中，藍(lán)牙音箱都以其卓越的音質(zhì)和便捷的連接方式，為用戶帶來(lái)了極致的聽(tīng)覺(jué)享受。

二簡(jiǎn)介

市面上存在各種各樣的藍(lán)牙音箱，它們外形各異，但內(nèi)在卻大同小異。主要還是通過(guò)藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行無(wú)線連接，接收到音頻數(shù)據(jù)后發(fā)送給音頻處理芯片進(jìn)行處理，處理后的數(shù)據(jù)供給功放芯片進(jìn)行放大，最后輸出給揚(yáng)聲器。前面都是滿足用戶的聽(tīng)覺(jué)享受，為了使產(chǎn)品更有競(jìng)爭(zhēng)力，通常都會(huì)配帶呼吸燈，交互按鍵與界面，數(shù)碼管顯示屏等功能去滿足客戶的需求。

下面我們用一個(gè)藍(lán)牙音箱的案例來(lái)看看其背后存在的EMC問(wèn)題與解決方法。

三藍(lán)牙音箱案例簡(jiǎn)單架構(gòu)

我們的整改案例是一個(gè)帶有數(shù)碼顯示屏、呼吸燈的藍(lán)牙音箱。下面是這個(gè)案例的簡(jiǎn)單架構(gòu)。

主要包含的模塊有：藍(lán)牙模塊、音頻處理與控制模塊、電源模塊、功放模塊、揚(yáng)聲器、呼吸燈與驅(qū)動(dòng)、數(shù)碼顯示屏。

圖2 藍(lán)牙音箱簡(jiǎn)單架構(gòu)

【EMC問(wèn)題點(diǎn)分析】：

1.電源模塊里的升壓部分，這部分升壓是提供給需要高功耗的功放IC;

2.功放輸出部分，功放芯片工作的時(shí)候里面的開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)產(chǎn)生EMC問(wèn)題;

3.數(shù)碼管顯示部分需要驅(qū)動(dòng),同時(shí)也是一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)控制;

4.呼吸燈控制的PWM信號(hào)。

【解決方法】：

1.在輸入部分加LC濾波，輸出加多容值的濾波電容，SW腳上加對(duì)地RC吸收電路，整體模塊減少不必要的走線，回路盡可能控制小。

2.調(diào)整對(duì)應(yīng)的功放輸出的LC濾波，可以增加共模濾波器或繞磁環(huán)。

3.在數(shù)碼管數(shù)據(jù)走線上加RC濾波，排線可以進(jìn)行屏蔽接地。

4.PWM控制信號(hào)上加RC濾波。

四案例實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

下圖是我們今天案例的測(cè)試數(shù)據(jù)。

圖3 測(cè)試數(shù)據(jù)

從數(shù)據(jù)可以看出，在100M與200M有比較高的包絡(luò)型數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)排查發(fā)現(xiàn)，我們拔掉LED呼吸燈后100M部分沒(méi)有下降，在拔掉喇叭后才降下來(lái)，剛開(kāi)始我們認(rèn)為是功放輸出存在問(wèn)題，在喇叭線上套磁環(huán)數(shù)據(jù)都沒(méi)有改善。最后發(fā)現(xiàn)在喇叭線上套磁環(huán)的情況下拔掉呼吸燈線后100M部分包絡(luò)才下來(lái)。而200M部分的問(wèn)題拔掉數(shù)碼管顯示屏后下來(lái)了。

【問(wèn)題點(diǎn)總結(jié)】：

功放輸出、PWM控制的呼吸燈、數(shù)碼管顯示屏。

【措施】：

1.在喇叭線上套磁環(huán);

2.在數(shù)碼管數(shù)據(jù)上加共模濾波器TF2012A4X900MT、TF1210A2X900MT;

3.在呼吸燈的PWM信號(hào)上加RC濾波 R = 10Ω C = 1nF。

圖4 喇叭線套磁環(huán)F

圖5 數(shù)碼顯示屏加共模

圖6 整改數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，前面100M包下去了，但后面呼吸燈的問(wèn)題加了RC濾波都不能解決問(wèn)題，我們嘗試了很多參數(shù)也沒(méi)有效果，最后發(fā)現(xiàn)還有幾塊燈板連在一起。普遍我們的認(rèn)

知是在源頭上濾波會(huì)更有效，卻忽略了整體環(huán)路的大小，每個(gè)板之間連接線束成了輻射天線，把噪聲輻射出去。

圖7 呼吸燈板

最后我們?cè)诿總€(gè)燈板座子的PWM信號(hào)處加1nF電容濾波，成功解決了180M附近的問(wèn)題。

圖8 最后數(shù)據(jù)

五總結(jié)

雖然我們對(duì)于問(wèn)題整改都偏向于在噪聲源上去解決，這個(gè)思路是沒(méi)有錯(cuò)的，但往往會(huì)因?yàn)檫@個(gè)想法而忽略其他因素的影響。

噪聲輻射不是由誰(shuí)單一決定的，某些時(shí)候輻射路徑(天線)才是影響輻射的最主要原因，因?yàn)樵谠搭^我們不能抑制的太死，不然會(huì)導(dǎo)致功能不能正常工作。對(duì)于EMC,我們需要更系統(tǒng)的去思考，這樣才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題。