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EMC整改方略之头盔帽产品电磁辐射&静电案例

一、电磁兼容问题描述:

1  USB模式,辐射超标.参考图1.
2  静电测试,接触和空气设备自动关机
Ant.Polar.: Horizontal(图1)

EMC整改方略之头盔帽产品电磁辐射&静电案例

Ant.Polar.: Vertical

EMC整改方略之头盔帽产品电磁辐射&静电案例

二、EMC问题分析

该产品采用OT6166内核设计,实现WIFI功能,完成音视频处理。电路方框图如下:

EMC整改方略之头盔帽产品电磁辐射&静电案例

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辐射分析

在图1的测试报告中,水平测试方向3号点(222.75MHz)QP值超了7dB ,1,2点的底噪也有点高,用频谱仪测量电路上的CLK信号,发现这个222.75MHz是SENSOR的CLK倍频来的。至于这个底噪有点高那是SENSOR传输线的影响。

静电分析

静电测试对设备的以下部位进行了直接放电测试

1  按键(空气放电)

2  SENSOR(空气放电)

3  USB接口(空气放电)

4  金属散热片(接触放电)

5  其他缝隙(空气放电)

以上测试均会引起设备的关机,干扰信号通过PCB走线耦合到复位电路导致系统关机的。在对金属散热片进行接触放电的时候,一放电系统就自动关机了,CUP也非常的烫手,很危险情况非常严重。

打开设备,检查了这个散热片与PCB的距离非常的近,静电通过散热片直接放到芯片上去了。长时间重复测试会烧坏芯片的。

综合以上分析,我们需要对设备以下部位进行处理:

RE部分

1 SENSOR传输线和CLK

静电部分

1  按键电路

2 USB接口滤波

3 SENSOR安装空隙的密封

4 金属散热片与主板的隔离

针对以上分析,对PCB进行了如下修改

辐射SENSOR部分修改

1 将R98,R99更改为47Ω(前后主板)

2 将SENSOR传输线屏蔽接地(前后主板)(参考图片A, B)

静电部分修改

1  在USB接口VCC处并联一个100PF电容到GND (参考图B)

2  在后主板与按键板接口处放置一个100PF电容 (参考图B)

3  在USB接口板与后主板连接插座处VCC并联一个0.1UF电容到GND(参考图B)

4  在前主板USB接口VCC上并联一个0.1UF电容到GND(参考图C)

5  在前后主板连接电缆的两端VCC与GND各并联一个0.1UF的电容(参考图C)

6  在前后主板复位IC的2,3脚各并联一个100PF电容到GND(参考图C)

7  在开机按键上粘贴静电胶带(参考图B)

8  在SENSOR传感器上粘贴吸波材料(参考图A)

9   在前后主板与散热片之间放置一块吸波材料(LXWXH40X30X0.5)(参考图D)

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整改后,辐射测试数据

USB模式

Ant.Polar.: Vertical

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Ant.Polar.: Horizontal

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