一前言
新能源汽車在最近技術(shù)逐漸成熟的趨勢下,已經(jīng)慢慢在大眾的生活中普及。EMC問題也隨著技術(shù)發(fā)展日益嚴(yán)重,而電源噪聲則是最常見的EMC問題之一,而在傳導(dǎo)測試時,這個問題尤為突出,傳導(dǎo)高頻輻射超標(biāo)可以用共模電感抑制,但低頻部分則需要其他器件來解決,本文主要針對傳導(dǎo)測試時低頻輻射超標(biāo)部分如何解決進行探討。
二摸底測試
該產(chǎn)品為某車廠產(chǎn)品,使用標(biāo)準(zhǔn)為該車廠自定的標(biāo)準(zhǔn),拿到樣機后,測試結(jié)果如下:
摸底測試數(shù)據(jù)圖
三整改過程
從數(shù)據(jù)可以看出,數(shù)據(jù)超標(biāo)部分主要是50MHz-108MHz高頻部分以及0.15MHz-1MHz低頻部分。經(jīng)過排查,高頻部分主要是因為控制芯片的信號造成,在源頭整改并無多大效果,只能增加共模對路徑上共模噪聲進行抑制。
增加共模電感后數(shù)據(jù)圖
整改使用1KΩ共模電感(TLDCM7035-2-102TF)可以發(fā)現(xiàn)高頻超標(biāo)部分已經(jīng)整體都下來了,而且發(fā)現(xiàn)低頻部分也有改善,主要是因為共模電感的特性,會有少量漏感,會對低頻差模噪聲也會有抑制效果,但因為是漏感,感抗較小,抑制效果一般。如果需要通過測試還需要其他的整改措施。
就像醫(yī)生一樣,整改EMC也是要“對癥下藥”,我們已經(jīng)清楚超標(biāo)點為160KHz以及780KHz這兩個頻點,因為這兩個頻點基本屬于壓線超標(biāo),需要衰減噪聲的能量不需要太多,所以可以采用增加電容組成偽二階濾波來處理,而二階濾波對應(yīng)的是40dB/十倍頻,用來處理噪聲壓線超標(biāo)在不會增加板子太多空間的同時也能解決問題。
各階濾波對應(yīng)的噪聲衰弱圖
在確定好濾波階數(shù)后,再確定需要所用的容值大小,因為處理頻點為:160KHz和780KHz。因為二階濾波階數(shù)是40dB/十倍頻,所以我們計算的時候,要把噪聲頻點頻率fsw除10得到截止頻率f,也就是16KHz和78KHz才是我們計算的截止頻率,公式分別為:
解決160KHz噪聲頻點的最優(yōu)截止頻率圖
解決780KHz噪聲頻點的最優(yōu)截止頻率圖
而根據(jù)計算得出,解決160KHz和780KHz最符合的電容參數(shù)分別(漏感1.8nH)為:55uF和2.3uF。又因55uF容值太大且貼片電容符合的電容缺少,先暫且忽略掉55uF而去選擇接近2.3uF的電容,則得出常用的2.2uF貼片電容,諧振頻率也很接近我們所需要的頻點。最終測試數(shù)據(jù)為:
增加2.2uF后的測試數(shù)據(jù)圖
經(jīng)過測試后可以看出諧振頻率點的780KHz下降了接近20dB,而160KHz則下降沒有那么多,但也有余量5dB,也能滿足大部分的測試誤差。 大多時候傳導(dǎo)電壓法在地完整的情況下,都可以使用電容去解決,但如果超標(biāo)較多,則需要LC濾波電路或者π濾波電路或者更高階濾波電路去搭配濾波。
四總結(jié)
在面對EMC問題時,可以通過借助電波暗室、頻譜儀、示波器等工具設(shè)備幫助我們快速的確定問題點。而不同問題要有不同的分析方法加上器件,這樣整改就可以做到事半功倍。
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原文標(biāo)題:電容如何解決傳導(dǎo)電壓法低頻輻射超標(biāo)問題
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