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每周了解几个硬件知识+LED灯EMI知识分享

工程师
2024-06-27 19:52:29     打赏
根据对LED灯的了解,和对LED灯的EMI,以下是测试结果和整改方向,对LED球泡灯EMI(电磁干扰)传导测试超标问题的整改方法:整改方向及建议减少容性耦合隔离措施:在MOSFET源极与灯头外壳之间增加绝缘材料或隔离屏障,以减少它们之间的容性耦合。优化接地:确保LED驱动电路和灯头外壳的接地良好,这有助于减少EMI通过接地路径的传播。滤波设计输入滤波:在电源输入端增加EMI滤波器,用于滤除高频噪声和干扰。输出滤波:在LED驱动电路的输出端增加适当的滤波电路,以减小LED灯珠产生的EMI。PCB布局优化减少环路面积:尽量减小PCB上高频信号回路的面积,以降低辐射强度。屏蔽和隔离:使用金属屏蔽罩或隔离带将高频敏感部分与其他部分隔离开来。材料选择选用低EMI元件:优先选择具有低EMI特性的元器件,如低噪声的MOSFET、电感等。使用吸波材料:在PCB或外壳的适当位置使用吸波材料,减少EMI的辐射和传播。软件优化PWM调制策略:优化PWM调制策略,降低LED驱动电路产生的高频噪声。降低开关频率:如果可能,降低开关电源的工作频率,以减少高频EMI的产生。实验验证多次测试:在整改过程中进行多次EMI传导测试,确保整改措施的有效性。

对比测试:对比整改前后的测试结果,以量化整改效果。


一种LED 球泡灯的初步 EMI传导测试结果:

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将驱动电源从 LED 球泡灯头壳体中抽出来:

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LED 驱动远离灯头外壳后的 EMI传导测试结果:

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在中频段超标,我们一般会认为是直接采用X电容的方案,故在输人侧(整流桥前)加入一个X2电容(值为10nF ),用于差模干扰的抑制。增加X电容后的电路原理图及EMI传导测试结果如图所示。

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增加X电容后的电路原理图及 EMI传导测试结果:

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在进行LED球泡灯的EMI(电磁干扰)传导测试时,虽然通过尝试(将驱动电源悬空测试或增加电容)能够暂时降低EMI的某些指标,但并未能完全解决所有问题,并且某些解决方案还带来了新的问题,如效率下降或电路参数改变。

D-S增加电容的效果:在D-S(漏极到源极)之间增加电容确实可以尝试减少由于高dv/dt(电压变化率)引起的EMI,但这种方法的效果取决于电容的选取、电路的工作频率以及布局等因素。如果效果不明显,可能是电容值选取不当、电容类型不合适或布局位置不佳。采样电阻处增加电容的效果:在采样电阻处增加电容能够解决AV值超标的问题,这可能是因为这个电容有效地旁路了某些高频噪声,从而降低了EMI。但同时也需要注意,这个电容改变了电路参数,可能会影响到电路的其他性能,如稳定性、精度等。
重新评估电路设计:检查电路设计是否合理,是否有优化空间。比如,检查电源电路、滤波电路、开关管驱动电路等是否存在潜在的EMI问题。优化布局和布线:合理的PCB布局和布线对降低EMI非常重要。确保高频信号线远离敏感线路,避免形成环路等。使用屏蔽和接地技术:在适当的位置使用金属屏蔽罩,减少电磁辐射;确保良好的接地,以减少共模干扰。选择合适的元件:选择具有低EMI特性的元件,如低噪声的开关管、滤波器等。增加专门的EMI滤波器:在输入或输出端增加专门的EMI滤波器,以进一步降低EMI。

进行仿真分析:使用电磁仿真软件对电路进行仿真分析,找出潜在的EMI源,并采取相应的措施进行抑制。

如调制时间、调制频率,以及线性调整率均受影响,这种损失比上述D-S并电容的方法更加恶劣,故仍然不值得在量产中去采用。

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在 MOSFET 的 D-S增加缓冲吸收电容后的电路原理图及 EMI 传导测试结果:

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在采样处增加平滑电容后的电路原理图及 EMI传导测试结果:

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在采样处增加平滑电容后的电路原理图及 EMI传导测试结果:

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以上就是有关EMI的知识。

总结:

1.EMI(传导/辐射)问题尽量用非损耗方式去解决,PCB布局,所以合理选择开关频率和芯片设计方案是重中之重。

2.EMS 问题一般主要就是器件的选择和PCB布局的优化。



专家
2024-06-28 06:39:48     打赏
2楼

学习了


专家
2024-06-28 08:08:45     打赏
3楼

学习学习


专家
2024-06-30 22:10:27     打赏
4楼

谢谢分享


高工
2024-07-02 09:07:13     打赏
5楼

学习了。谢谢分享。


专家
2024-07-04 11:48:11     打赏
6楼

学习了。谢谢分享。


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