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咖啡机传导与骚扰功率EMI整改实例

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发表于 2013-5-31 14:45:59 | 显示全部楼层 |阅读模式

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摘要:此咖啡机需要出口欧洲需要做CE认证,即至少需要满足LVD指令、EMC指令等。在EN 55014-1:2006标准中规定了骚扰功率与电源端子骚扰电压限值,即出口欧洲需要符合其中的相关限值要求。此客户在广州SGS做相关认证,发现测试传导与骚扰功率不满足限值要求为不合格,故不符合标准EN55014-1,为不符合欧洲CE认证的EMC指令。

关键词:咖啡机;CE认证;传导整改;骚扰功率整改

EUT概述:咖啡机有加热煮咖啡、电动抽水、S3F9488 MCU控制屏显、定时等控制功能,电源部分采用VIPer12芯片负电源架构给电。结合电路分析,此产品在EMI部分主要有VIPer12电源芯片的斩波、S3F9488 MCU、以及马达驱动及本体的骚扰源,从这三个骚扰源头进行focus,然后找其可能的骚扰路径、天线进行排查。

Original原始测试数据波形如下:
Conduction Emission(CE) original test data
ce.JPG

Disturbance power(DP) original test data
RP.JPG

从上述看到主要是传导前端不合格,骚扰功率的话8MHz谐波不合格。

1、传导发射整改
从测试数据分析,150KHz~1MHz此波形包络前端整体偏高,且有尖峰突出呈谐波态势。应该与这个VIPer12电源芯片内部工作主频与外部电感能量变换产生的骚扰。所以,估计此EMI噪声其差模分量占据大部分,且呈现为L、N回路。所以,在添加整改方案,在尝试不同思维考量的时候,添加EMI器件主要朝着差模电感、X电容、磁珠方面去努力。

2、骚扰功率整改
从测试数据分析,主要是8MHz的谐波骚扰,据此类波形形态分析可以很确认是MCU以及显示屏、按键部分驱动等信号窜入到电源,遂经电源线出来。所以,在整改此类骚扰功率问题的时候,可以从MCU的晶振、CLK、PWM、显示屏等数字信号及相邻的PCB trace、附近的线缆可能出现的直接、或间接的传导、近场耦合。

整改方案:
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添加整改方案后测试数据波形如下:

Conduction Emission(CE) after add solution test data
3.JPG

Disturbance power(DP) after add solution test data
4.JPG
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发表于 2015-7-9 21:03:21 | 显示全部楼层
应该与这个VIPer12电源芯片内部工作主频与外部电感能量变换产生的骚扰。
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 楼主| 发表于 2013-6-3 19:12:13 | 显示全部楼层

RE: 咖啡机传导与骚扰功率EMI整改实例 - 续 - 工字电感对EUT功能的影响

本来经过反复验证了一个简洁有效的EMI整改方案就要完美收官!可是今天收到了客户的投诉,就是当添加EMI solution后,整机一插入电源插头,咖啡机水泵(水泵是通过可控硅控制)已实时工作,属失控状态。然后尝试将电感去掉,将原来隔断的trace还原接通,那整机则可回复原来待机状态,再由按键操作 (本机的正确功能)

后续客户在此工字电感上面套了一个铝壳金属罩子如下图,机器功能恢复正常!看来工字电感的辐射很猛、很猛啊,下次要注意了。主要是这次手上只有一台样机,客户催的又紧,就没有详细去确认了。最重要的是,从电气参数上看肯定也不会出现水泵失控啊!!!

工字电感套铝壳

工字电感套铝壳


带屏蔽的工字电感套

带屏蔽的工字电感套

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 楼主| 发表于 2013-6-4 20:59:30 | 显示全部楼层

RE: 咖啡机传导与骚扰功率EMI整改实例 - final solution

在添加原始的EMI solution后,再在CR1晶闸管的G控制级近GND添加添加一颗0.1uf电容,彻底解决咖啡机马达误动作的问题。至此,此咖啡机EMI整改彻底完成。如下图:
1.jpg

add 0.1uf Cap.jpg
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发表于 2013-7-18 11:12:48 | 显示全部楼层
看看怎么改
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发表于 2013-8-12 01:48:19 | 显示全部楼层
很不错的学习例子,谢谢
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发表于 2013-10-21 15:17:35 | 显示全部楼层
看看怎么改
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发表于 2013-10-21 17:16:57 | 显示全部楼层
大侠啊。。
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发表于 2013-10-23 10:34:44 | 显示全部楼层
看怎么改.学习学习
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发表于 2013-11-5 22:44:56 | 显示全部楼层
新手,来学习学习。
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发表于 2013-11-6 09:24:43 | 显示全部楼层
骚动扰功率遇到8MHZ的倍频超出,学习一下你的整改方法。
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