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一个案例教会EMC辐射抗干扰整改
 
311 次浏览     评价:  
 2020-4-23  
 
编辑推荐:
文章通过一个案例结束整改的过程中根据分析中的思路一般都可以解决问题。希望本文对大家有帮助。
本文来自于电磁兼容(EMC) ,由火龙果软件Anna编辑、推荐。

整改前状况

工况

供电直流24V,开机,摄像头抓取图像视频,通过线缆将CVBS信号传送给疲劳驾驶预警主机,主机将视频信息处理,再传送CVBS信号到监控器。

测试布置

测试现象

疲劳驾驶驾驶预警主机新版主机,监控器显示图像抖动,明暗变化,无信号,图片左右振动,移动滚屏新旧两版机器都有问题,BCI测试与RI测试中,现象及其严重。

原因分析

辐射抗干扰一般通过两种途径来影响产品性能。一方面可能产品不是金属外壳或者金属外壳屏蔽性不好,干扰通过空间辐射耦合到信号回路中,产品出现失效。另一方面干扰耦合到产品线束,通过线束将干扰传导到信号上引起失效。如果是第一种情况一般有以下改善方法:

如果是塑料外壳,可以通过增加金属屏蔽层,或者提高外壳材料屏蔽性,从而在降成本的同时提高产品抗干扰能力。

如果是金属外壳,可以提高上盖和下盖之间电气连接性,是不是表层被氧化了或者有绝缘涂层。还有就是上下盖之间缝隙太大,可以考虑用金属密封条,或者结构上做镶嵌式处理。

如果是金属外壳,金属外壳接地也是需要重点考虑的。外壳是单点接地还是多点接地。测试中用的是铜箔还是编制带,实车上是接的车身地还是发动机地都要考虑。

如果是第二种情况一般有以下改善方法:

改变线束长度,根据天线效应改变线束长度可以减少天线效应。当然在零部件测试时可操作的空间较少,整车环境中可操作空间较大。

改变线束的属性,例如用屏蔽线,用双绞线。如果是屏蔽线,屏蔽地的连接很关键。避免猪尾巴现象,尽量实现360°压接,当然屏蔽线的屏蔽性能在选材的时候也需要考虑的。如果是双绞线那就考虑绞距了,还有常见问题是开始双绞很好,到了末端随便弄一下,结果前功尽弃。

提高端口抗干扰能力。如根据失效频段改变电容值,改变滤波器件的接地点。

改变信号回路。

提高器件抗干扰能力。

改变信号阈值。

其他软件滤波方法。

BCI的失效处理可以参考上面第二种情况。

整改措施

本次整改一共进行了三大部分整改,包括电路优化,PCB接地与隔离,机壳屏蔽,线缆改装。

关键电路标准化

a) 电源接口优化

b) CVBS端口电路标准化

c) 其它端口电路标准化

外壳屏蔽搭接改善

外壳内部去掉绝缘漆,搭接地方去掉绝缘漆,鉴于车载电子高可靠,高寿命,建议搭接处用导电橡胶压合上下盒盖,相应外壳边缘留有金属沟槽固定橡胶条或者橡胶圈。

PCB设计改善

电源接口电路独立,与其他电路隔离空间为2mm以上,建议为5mm;

PCB下方预留接地位置,以可以将其设计为接地需求更大的应用,建议采用抗氧化金属弹片。

线束优化改善

CVBS信号全程屏蔽,猪尾巴建议控制在3mm以内;

总端口处进行15cm屏蔽,并靠近连接器处进行导电搭接。

整改效果

通过以上优化,测试通过。

总结

整改的过程中根据分析中的思路一般都可以解决问题。当然如果在设计中能提前考虑这些问题,一般都可以将辐射抗干扰问题规避掉,还有在设计中特别注意不要出现断头线,容易形成天线效应。

 
   
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