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广州科学城某一LED舞台灯电源传导发射整改案例

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发表于 2016-7-16 11:33:54 | 显示全部楼层 |阅读模式

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摘要
    舞台灯随着近年来LED光源的普及,也慢慢由以前的线性高压光源升级为由LED驱动器的LED光源。由于相对老一些的舞台灯厂家的技术更新,对于舞台灯内部结构紧凑、功率相对较大、链接线缆多、恒流功率转换、DMX数字协议控制等集于一身,这样对于EMC这一块由于没有先前的技术储备更加难以解决。下面就广州白云区一舞台灯厂家的舞台灯电源传导不合格,进行案例分析并解决。

关键词
    传导;LED舞台灯;开关电源;电磁兼容整改

1、概述
     专业舞台灯具灯出口欧洲需要满足CE EMC指令Directive 2014/30/EU,需要符合EN 55103-1:2009/A1:2012 & EN 55103-2:2009/IS1:2012。所以,舞台灯的EMI发射部分需要满足EN 55103-1:2009的Table 1 - Emission。

Table 1 EMI

Table 1 EMI

Table 1 EMI

Table 1 EMI


由于产品标准其传导发射部分是引用的EMI标准EN55022里面的Table 2&Table1,具体需要看舞台灯的安装环境。

CE class B

CE class B

CE class A

CE class A

Electromagnetic environment
Sets of limits are specified in Clause 8 for the following five environments. The apparatus shall conform to
one or more of the sets of limits. It is the responsibility of the manufacturer to apply the appropriate set or
sets of limits to his apparatus (see Table 1).
E1 Residential (including both of the location types class 1 and 2 found in IEC 61000-2-5)
E2 Commercial and light industrial (including, for example, theatres, and television studios which are not
purpose-built studios)
E3 Urban outdoors (based on the definition of location type class 6 in IEC 61000-2-5)
E4 Controlled EMC environment (for example purpose built broadcasting or recording studio), and the rural
outdoors environment (far away from railways, transmitters, overhead power lines, etc.)
NOTE A controlled EMC environment exists in a building where the installation has been designed having special regard to EMC,
and where technical personnel are present with experience of EMC technology.
E5 Heavy industrial (see EN 61000-6-4); and environments close to broadcast transmitters

2、不合格数据
  如下传导测试去洗包络图所示,其中整个频段都有超标,特别是AV值。其中,以后段20MHz频率超标最为严重(PS:FCC Part15B与EN55022B的限值一样)。

Original test data-L

Original test data-L

Original test data-N

Original test data-N

3、整改分析
     此舞台灯由外壳,LED灯珠,马达以及驱动、功率恒流电路、光学镜片,LED驱动电源,DMX协议CPU控制电路、DIP拨码开关,散热装置,安装支架等构成。其中,依据我们找骚扰要找源头、找最大值的理论,从波形包络里面发现其超标的频率主要是后段的20MHz BB noise、其导致出现骚扰的原因,依据我们之前讲过的波形包络分析实例,可知其主要是电源的PWM部分的功率转换。所以,我们最高优先级找LED 驱动的开关电源部分进行分析排查,电路图与PCB layout图如下:

L6599D EMC EMI

L6599D EMC EMI
  

original PCB layout

original PCB layout

整改过程:
(1)从LD6599D方案与电路设计分析,此方案是非常成熟的较古老的方案,因此不应有明显EMC会不合格的Bug或者其它缺陷。
(2)又、此LED舞台灯电源,客户经过多频次、多方案进行整改、但是依旧没有解决。所以,先不从常规方案进去解决。
(3)在多次验证分析,此骚扰在多级滤波、吸收、屏蔽、接地方面去整改,均无明显效果,所以,我们只能另辟思路,从上图pcb Layout上去解决。

4、整改方案整改方案参阅如下图绿色方框所示。

Y Cap改版后的PCB layout

Y Cap改版后的PCB layout


5、添加EMI整改方案后,测试数据如下
               after add EMI solution - L                                            after add EMI solution - N

after add EMI solution - L

after add EMI solution - L

after add EMI solution - N

after add EMI solution - N
电磁兼容技术交流分享-欢迎您的技术讨论!
发表于 2016-7-19 14:14:34 | 显示全部楼层
没有看明白
电磁兼容技术交流分享-欢迎您的技术讨论!
 楼主| 发表于 2016-7-19 15:35:36 | 显示全部楼层

这个传导整改,客户也搞了好久,加了很多滤波器、加磁环、都搞不定了!
我拿到这个板也花了一些时间,最后就是搞PCB layout才搞定的。你看那个pcb layout原始的与新的,那个绿色的方框里面,其中Y电容的PCB trace回路增粗了很多。
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发表于 2019-11-4 16:50:53 | 显示全部楼层

EMI舞台灯辐射滤波电感 WAYC6E & WAYC7A

前几天搞了几台舞台灯辐射整改,添加共模电感WAYC6E & WAYC7A整改辐射效果很好
需要请联系:李先生 18028017279




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