EMC摸底测试整改(嵌入式电源)

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发布时间: 2025-06-13 11:30
最后更新: 2025-06-13 11:30
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详细说明
EMC核心测试项目及标准(一)发射测试(EMI)测试项目检测标准限值要求适用端口
传导发射 (CE)CISPR 32/IEC 61000-6-3150kHz–30MHz,分QP/AV值限值电源输入端口 
辐射发射 (RE)CISPR 32/IEC 61000-6-330MHz–6GHz,电场强度限值整机及线缆 
(二)抗扰度测试(EMS)测试项目检测标准严酷等级性能判据
静电放电 (ESD)IEC 接触±8kV/空气±15kVB级(功能暂降恢复) 
电快速瞬变脉冲群 (EFT/B)IEC ±2kV(电源线),±1kV(信号线)B级 
浪涌 (Surge)IEC ±2kV(线-地),±1kV(线-线)B级(抗雷击要求) 
射频辐射抗扰度 (RS)IEC 61000-4-33V/m–10V/m(80MHz–1GHz)A级(功能正常) 
传导抗扰度 (CS)IEC 61000-4-63V–10V(0.15MHz–80MHz)A级 
电压暂降/中断 (Dips/Interruptions)IEC 61000-4-1130%电压跌落(10ms)B级 



注:性能判据分级(IEC 61000系列)

A级:测试中及后功能正常;B级:功能暂降可自恢复;C级:需人工干预恢复。

三、典型故障模式与整改方案(一)传导发射超标(150kHz–30MHz)

故障根源:

开关管di/dt噪声通过输入线传播 。

整改措施:

加装X/Y电容+共模电感滤波电路(如π型滤波器) 。

优化PCB布局:缩短高频回路、增加退耦电容(例:Buck电路输入加10μF陶瓷电容) 。

(二)辐射发射超标(30MHz–1GHz)

故障根源:

变压器漏感/开关管寄生电容产生天线效应 。

整改措施:

屏蔽:金属外壳接地(接地阻抗。

线缆处理:输出线套磁环(镍锌材质,抑制100MHz+噪声),屏蔽线缆端接360°接地 。

(三)静电放电(ESD)失效

故障现象:

复位/死机(未接地金属面板耦合至PCB) 。

整改措施:

面板增加绝缘涂层(厚度>0.5mm),接口加TVS管(如SMAJ5.0A,响应时间。

(四)EFT/B与浪涌测试失败

EFT关键整改:

电源入口加 压敏电阻(MOV) + 气体放电管(GDT) 组合 。

浪涌防护设计:

三级防护:GDT(通流20kA)→ MOV(钳位电压)→ TVS(精细保护) 。

(五)传导/辐射抗扰度失效

改进方向:

电源反馈环路加RC滤波(抑制射频注入),MCU电源加磁珠(如BLM18PG121SN1) 。

软件抗干扰:ADC采样中值滤波,看门狗防死机 。

四、嵌入式电源EMC设计要点

拓扑选择优先:

高噪声场景避免电荷泵,优选同步整流Buck(效率>90%,噪声可控) 。

PCB分层策略:

4层板设计:Layer1信号→Layer2地→Layer3电源→Layer4信号,减少环路面积 。

接地系统设计:

数字/模拟地单点连接,散热器接机壳地(避免浮地耦合) 。

五、测试认证流程优化建议

预测试阶段:

使用近场探头定位噪声源(如Rohde & Schwarz HZ-15) 。

整改迭代:

传导发射→辐射发射→抗扰度的顺序整改(EMI问题常加剧EMS失效) 。

标准更新关注:

新标IEC :2018对230MHz以上辐射限值加严3dB 。

六、EMC设计闭环

YES

NO

电源拓扑选型

PCB布局优化

滤波/屏蔽设计

预测试验证

是否达标?

正式认证

针对性整改

注:嵌入式电源系统(如N+1冗余)需额外验证模块间干扰,单体电源重点优化成本与EMC平衡 。

通过上述系统性设计+测试整改,可满足IEC 61000、CISPR 32等核心标准要求,确保电源在复杂电磁环境中稳定运行。实际工程中建议参考的端口防护等级表(Table 9/10)进行差异化设计 。


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