Domanda:
Come risolvere i problemi EMC per i progetti esistenti?
Amr Bekhit
2015-01-16 04:20:01 UTC
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Prenderò in esame alcuni prodotti che non hanno superato i test sulle emissioni irradiate EMC e dovranno applicare correzioni per farli passare (sfortunatamente, in questi casi, due dei progetti non possono essere modificati per risolvere il problema a livello di board).

NOTA Per vedere le immagini ad alta risoluzione delle scansioni, fare clic con il pulsante destro del mouse sulle immagini e aprirle in una nuova scheda / finestra

Nel mio caso particolare, il i problemi sembrano derivare da quanto segue:

  • Il prodotto 1 si trova in un involucro di metallo con un'apertura per un display TFT e una tastiera e diversi cavi fuoriescono dal allegato. Il sistema è basato su microcontrollore, con alimentazione non schermata, interfacce CAN schermate e RS232 schermate che escono dalla custodia. Il problema sembra provenire da un cristallo a 25 MHz che guida il controller grafico e che fuoriesce dai cavi e anche dalla parte anteriore dello schermo.

Product 01 scan

Anche il
  • Prodotto 2 si trova in un involucro di metallo ma con una finestra di plastica e cavi che scorrono. Questo sistema è basato su microprocessore (Linux) con alimentazione non schermata, CAN schermato e interfacce RS232 schermate che escono dalla custodia. Il problema in questi casi sembra derivare dall'alimentatore switching da 3A, 5V sulla scheda (lotti di armoniche da 3kHz). Ci sono anche molte armoniche a 45 MHz derivanti dalla scheda SD. Questo prodotto è aperto a modifiche di design

Product 02 scan

  • Il Prodotto 3 è in un custodia in plastica con una grande finestra in plastica per indicatori e cavi in ​​esaurimento. Il sistema è basato su microcontrollore con alimentazione non schermata, CAN schermato e interfacce GPIO non schermate che escono dalla custodia. Il problema sembra derivare anche dallo stesso alimentatore switching 3A, 5V (stesso design dell'articolo precedente).

Product 03 scan

Tutti e tre i prodotti sono tavole a doppio strato.

Quali passi posso intraprendere e quali soluzioni posso utilizzare per ridurre le emissioni irradiate di questo progetto esistente? Quale materiale di riferimento (libri, articoli, ecc.) Posso utilizzare per discutere questo argomento?

Io non ti invidio.Risolvere questi problemi dopo che il progetto è stato congelato non è sempre possibile, anche con sforzi eroici.Questo serve solo a sottolineare che è molto meglio non generare l'EMC in primo luogo piuttosto che cercare di sopprimerla in seguito.
A meno che tu non possa caricare a ore :)
Queste schede a 4 strati sono con piani di riferimento (VCC, GND nel mezzo)?O due strati?
@SomeHardwareGuy sono tutti a 2 strati.
Mi piacerebbe vedere uno schema e un layout per l'SMPS.L'induttore è schermato?
Nota che puoi aggiungere un link all'immagine nella sua descrizione in modo che cliccando sulle immagini si apra la versione ad alta risoluzione.
@MattYoung l'induttore è effettivamente schermato.Sto pensando di pubblicare un'altra domanda solo sull'SMPS, poiché il design è ancora aperto e sembra che verrà utilizzato anche in altri progetti.
Quattro risposte:
The Photon
2015-01-16 04:33:27 UTC
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Ci sono un paio di strategie generali che puoi prendere in considerazione:

  • Aggiungi schermatura se non è già presente.

  • Chiudere le fessure nella schermatura. Ricorda che l'efficienza radiante di un'apertura nello scudo dipende all'incirca dalla dimensione più grande (una cucitura di 4 "x 0,001" irradia quasi altrettanto efficacemente di un foro di 4 "x 4"), quindi concentrati sulla rottura delle cuciture più lunghe con guarnizioni o altro tipi di materiali conduttivi.

  • Aggiungi materiale che assorbe EMI all'interno della custodia. Questo di solito è un tamponamento per evitare modifiche in altre parti del progetto, ma è generalmente costoso e non necessariamente molto efficace.

Oltre a queste strategie generali, questo tipo di Il problema dipende molto dai dettagli del tuo sistema e dai cambiamenti che puoi permetterti di apportare, quindi è difficile essere più specifici su ciò che puoi fare.

Grazie per i vostri suggerimenti.Ho aggiunto più dettagli sui miei problemi specifici, nel caso ciò aiuti a far emergere più idee.
Some Hardware Guy
2015-01-16 04:47:30 UTC
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Ci sono cose che puoi fare, Photon ha alcuni suggerimenti carini sopra. Hai le scansioni del guasto? Pubblica uno se lo fai. Procurati alcune sonde emi che uso queste, quella del loop è la più utile. Prendi in prestito un analizzatore di spettro o vai nella tua casa di prova e usa il loro (anche se non sei in una camera). Ora fiuta la fonte del tuo fallimento con le sonde.

Inizia a disabilitare le cose nel tuo circuito o a rimuovere parti finché non vedi la frequenza con cui hai fallito andare via. A poco a poco inizierai a capire la fonte della radiazione, quindi puoi iniziare ad affrontarla con contromisure per vedere se va via.

Dici che non puoi cambiare il design, ma potresti probabilmente scambiare componenti o forse aggiungere un po 'di resistenza o perlina di ferrite qua e là. Oh, e non sottovalutare l'utilità di usare una sorgente di clock a spettro esteso se il tuo progetto può supportarla.

Ho caricato le scansioni.Si spera che abbiano abbastanza dettagli per essere utili!
Dave Tweed
2015-01-16 04:51:18 UTC
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In pratica sei tra l'incudine e il martello.

La risposta è la schermatura, sia elettrica (ad esempio, foglio di rame appiccicoso) che magnetica (ad esempio, ferriti attorno ai cavi).

Ma fai attenzione ai costi. Se non riesci a ricaricare il PCB, immagino che non puoi nemmeno riorganizzare gli involucri. Ma le misure provvisorie come ferriti e fogli di rame aumenteranno in modo significativo i costi ricorrenti, incluso il lavoro di installazione. Non ci vuole molto per arrivare al punto in cui un respin sarebbe stato più conveniente in primo luogo.

Grazie per i vostri suggerimenti.Immagino che probabilmente vedrò fin dove posso arrivare con le correzioni del cerotto e poi deciderò se ne varrà la pena o meno.
ThreePhaseEel
2015-01-16 05:18:23 UTC
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Un suggerimento per le finestre che perdono potrebbe essere quello di utilizzare una rete conduttiva o un rivestimento sigillato sull'involucro o sullo schermo; questo sopprimerà gran parte della RF che esce da loro. Come già accennato, ti consigliamo di utilizzare ferriti a morsetto attorno ai cavi per mantenere basso il rumore di modo comune (le misurazioni di corrente di modo comune sono un buon modo per scoprire se hai un problema lì). Inoltre, l'alimentatore switching nel secondo e terzo design è integrato nella stessa scheda di tutto il resto o è una scheda separata? In quest'ultimo caso, potrebbe essere utile suggerirne un sostituto più silenzioso.

Prendi un libro, comunque.

MODIFICA: non l'ho Non ti vedo pubblicare i grafici fino ad ora - mentre tutto quello che ho scritto sopra dovrebbe essere utile, ci sono altre cose che puoi fare anche tu, specialmente per il secondo prodotto ed è fastidioso slot per schede SD. Suggerirei che gli sviluppatori del software underclocking la scheda SD e quindi apportino una modifica hardware ai resistori in serie alle linee della scheda SD vicino all'IC che li guida: queste due modifiche, prese insieme, lo faranno ridurre sia la frequenza del rumore (rendendo più facile schermare e più difficile irradiare la scheda) sia la sua ampiezza (aumentando i tempi di salita e discesa del segnale - se è possibile utilizzare il controllo della velocità di rotazione incorporato per farlo, è buono anche, se è per questo).

Grazie per i suggerimenti utili e per la raccomandazione del libro!Per quanto riguarda l'SMPS, è integrato sulla scheda.Sto pensando di creare un'altra domanda concentrandomi solo su questo, però, perché è inclusa nei progetti che sono aperti al cambiamento al momento.
Buona idea: che l'SMPS suona come se avesse bisogno di un po 'di rafforzamento sul fronte EMI.
+1 per l'underclock.Sono stato convinto che l'aggiunta di resistenza vicino al pin di uscita in serie con ciascuna linea della scheda SD sia un approccio migliore rispetto ai soli condensatori.L'aggiunta di un solo condensatore alle linee dati spesso peggiora le cose.[Non "disperdere" le tue linee di segnale, aggiungi invece un resistore.] (Http://techref.massmind.org/techref/electips.htm#series_resistor)


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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