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某一飞船蓝牙多媒体音箱骚扰功率整改案例

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发表于 2015-8-17 01:29:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

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摘要
某一蓝牙音箱出口欧洲,需要满足满足欧洲EMC指令里面的相关协调EMC标准EN55022/24,EN55013/20,以及其它R&TTE指令、LVD等等其它符合相关的所有指令从而完成CE认证中的一部分技术文件。但是,客户在测试EN55013中的骚扰功率在SD card模式下AC端、Headphone端、AUX发现很119.91MHz、143.94MHz、167.97MHz多频率超出标准规定的Limit line,继而需要完成EMC整改合格,下面就结合客户样品与测试数据进行分析并逐步给出解决方案。

关键词
CE认证 飞船蓝牙音箱 EMC整改

EUT描述
其电子控制部分:采用GPD5310A-48P音频主控芯片,其内置FM收音、SD卡播放、USB播放,Bluetooth 3.0+EDR 立体声音频模组DSP8864E,以及D类功放构成一个便携式飞船蓝牙多媒体音箱。其采用全塑胶前后盖结构,GPD5310A-48P音频主控芯片与SD卡槽、AUX IN 、headphone接口各分布在前后面板,中间采用FFC cable连接。

不合格数据
AC 线缆

AC端子不合格曲线

AC端子不合格曲线


Headphone 线缆
headphone.gif

不合格分析
1、从数据分析:测试包络图形可以看到主要是由一根根很细的频点超出限值很多dB,很显然这些单支的很窄的频率信号是由CLK时钟导致的EMI发射。另外,从那些单根的119.91MHz、143.94MHz、167.97MHz频率可以推断出主要是24MHz( or 48MHz\12MHz)的5次谐波、6次谐波、7次谐波。

2、从骚扰源头分析:单支的很窄的频率信号是由CLK时钟导致的EMI发射,那么我们应该是往有用CLK时钟的数字电路、芯片去寻找,再次确认有采用12MHz、24MHz or 48MHz等相关工作频率的芯片。

3、从骚扰路径分析:因为是骚扰功率测试,也就是说外接端口的所有链接线缆基本都要测试一遍,AC线缆、耳机线、AUX线都是骚扰路径,那么如果我们从骚扰路径去堵这个EMI,那么就需要所有的端口都要做相关措施,因此,这个有多个端口不合格的情况,最好还是从骚扰源头去解决。

整改方案
1、 MCU 输出的 SD_CMD\SD_D0\SD_CLK 近 MCU 加入 LC filter( 1000ohm Bead、47pf Cap. For CLK\100pf for CMD and D0) ,B-SW\IR 串联 600ohm 磁珠

Schematic LY-BX20-DC

Schematic LY-BX20-DC


2、Mute 输出预留的 R6 换成 0.1uf 电容。

mute

mute


3、 如下图添加三颗 1000ohm 磁珠并作如下 pcb 分割。

pcb 割地

 pcb 割地


4、 如下图作如下 pcb 割地串入磁珠 800ohm。

pcb 割地

 pcb 割地


5、FFC cable 如下图所示串联一颗扁平磁环。

core

core


添加整改方案后测试数据:
AC with solution

AC with solution

AC with solution


AUX with solution

AUX with solution

AUX with solution


headphone with solution

headphone with solution

headphone with solution


总结:
       现阶段众多消费类多媒体蓝牙音箱,大多采用单芯片解码主控外加蓝牙方案设计相对简单,但是这类音箱往往在每次认证都容易出问题。因为,这些单芯片解码主控外加蓝牙方案往往都是直接采用芯片厂家推荐的demo电路方案,自己很少或者直接不修改直接投产使用。其实,芯片厂家给出的demo电路方案仅仅是功能实现演示电路,往往是最低成本、最少外围元器件、最佳性能(对于EMC往往需要在性能与电磁干扰方面选择一个电气参数平衡点)其它EMC要求以及其它都不是最佳的电气参数设计。所以,建议各EE拿到芯片方案的demo电路后,最后是要结合己方要求进行各方面进行电气参数以及电路设计进行综合评估,防止研发的产品在后期因为EMC甚至其它不合格,从而延长研发周期。
       另外,关于此类音箱都是由前后盒盖结构,且主控板与外围端口特别是SD card槽、USB槽等高速信号,通过较长的FFC cable连接,这样高速的信号在PCB trace==》端子==》FFC cable==》端子==》PCB trace==》卡槽,这些回路过程中的阻抗不同会给这些高速信号带来非常大的反射,从而导致较大的EMI干扰。因为,USB信号因为是差分信号对外的EMI发射还好,但SD card的关键信号却不是查分,应尽量避免通过较长的FFC calbe走。
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发表于 2019-5-8 15:50:18 | 显示全部楼层
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