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3D打印机EMC辐射整改案例

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发表于 2015-2-17 17:28:44 | 显示全部楼层 |阅读模式

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摘要:
随着工业4.0的自然而至,各种智能制造、智能生产等概念勾勒出来。3D打印在许多年前也已经提出来,但是近期3D打印如井喷式的发展。当今,3D打印还没有具体的产品标准,但很多企业也未雨绸缪,大多都按照Cispr 11标准以及相关抗扰标准去做认证。但是,由于3d打印机的3个步进马达、以及长的链接线缆、高速数据存储控制、各种MCU程序控制等,也给EMC带来了比较大的困难,下文以一个3d打印机辐射整改实例讲述,以供各位朋友参考。

关键词:
3D打印机;辐射整改

EUT概述:
此3d打印机由电源部分的高效快速响应的开关电源、步进马达以及控制模块、各机械控制部分、高精度温度控制系统、熔积成型材料注射系统、显示屏、数据存储控制等。值得一提的是此3d打印机鉴于结构设计以及本身不可改变的结构原因,导致线缆交叉纵横交织。

3d打印机

3d打印机


Original原始测试数据波形如下:
垂直极化方向原始测试数据
v.JPG

水平极化方向原始测试数据
H.JPG
整改分析:
1、从测试数据看到主要分两大部分的干扰:一是单个尖峰的窄带CLK时钟干扰,二个是相对较宽的步进马达的脉冲干扰,初步分析主要是这两个干扰源头。
2、从电路结构分析主要是MCU控制、显示屏显示、flash数据存取、步进马达的驱动主要骚扰源头。
3、从机械结构上分析主要是线缆连接比较多且比较长,这样也就产生了较多的等效辐射发射天线,给骚扰源的干扰信号提供了有效的干扰路径。

整改方案:
1、在驱动马达的输出分别串联共模电感。
无标题.png

无标题.png

2、显示屏以及屏驱动相关CLK、IO、En、PWR等信号串联R、Bead、C进行滤波及阻隔处理。
无标题.png

无标题.png
添加整改方案后辐射测试数据波形如下:
垂直极化方向原始测试数据

v.JPG

水平极化方向原始测试数据
H.JPG

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