1. 從一塊被干擾的板子說起EMC四大測試到底在測什么很多人第一次接觸EMC都是在產(chǎn)品送檢被卡住的時候。板子功能跑得好好的一到實驗室就各種異常輻射超標(biāo)、抗擾度不過、傳導(dǎo)發(fā)射爆表。這時候你翻開測試報告會看到四個縮寫反復(fù)出現(xiàn)——CE、RE、CS、RS。它們看起來像隨機(jī)排列的字母組合實際上構(gòu)成了電磁兼容測試的完整骨架。先把這四個詞的全稱和中文對應(yīng)關(guān)系擺清楚這是后面所有討論的基礎(chǔ)縮寫英文全稱中文含義測試方向CEConducted Emission傳導(dǎo)發(fā)射設(shè)備往外發(fā)射RERadiated Emission輻射發(fā)射設(shè)備往外發(fā)射CSConducted Susceptibility傳導(dǎo)抗擾度外部干擾設(shè)備RSRadiated Susceptibility輻射抗擾度外部干擾設(shè)備這張表看著簡單但它背后藏著一個非常清晰的二維邏輯發(fā)射還是抗擾是一個維度傳導(dǎo)還是輻射是另一個維度。兩個維度一交叉四個象限就出來了。CE是我通過線纜往外漏RE是我通過空間往外漏CS是別人通過線纜來搞我RS是別人通過空間來搞我。我見過不少做了兩三年硬件的工程師這四個概念還是混的。原因很簡單——大部分培訓(xùn)材料一上來就講標(biāo)準(zhǔn)條款、講限值曲線、講測試布置卻沒人先把這張二維圖講透。你腦子里沒有這張圖后面記多少限值都是散的。所以這篇東西我打算換個講法。不從標(biāo)準(zhǔn)號切入而是從干擾是怎么走路的這個物理本質(zhì)切入把四大測試的底層原理、測試方法、常見fail原因和整改思路串成一條線?？赐曛竽阍倏慈魏我环軪MC測試報告應(yīng)該都能立刻定位到問題屬于哪個象限該往哪個方向去查。這篇文章適合誰看如果你是剛?cè)胄械挠布こ處?、PCB Layout工程師、電源工程師或者正在準(zhǔn)備產(chǎn)品認(rèn)證的項目負(fù)責(zé)人那這篇內(nèi)容基本能幫你建立起EMC測試的完整認(rèn)知框架。如果你已經(jīng)有幾年經(jīng)驗也可以拿它當(dāng)一次系統(tǒng)梳理尤其是那些知道怎么做但說不清為什么的部分我會盡量把原理講透。2. 傳導(dǎo)發(fā)射CE干擾是怎么順著線纜跑出去的2.1 CE測試的本質(zhì)線纜就是天線傳導(dǎo)發(fā)射測試的核心邏輯是測量設(shè)備通過電源線、信號線等導(dǎo)體向外傳導(dǎo)的干擾信號。頻率范圍通常在150kHz到30MHz之間。為什么是這個范圍因為在這個頻段線纜的天線效應(yīng)還沒有那么強(qiáng)干擾主要以傳導(dǎo)方式沿著導(dǎo)體傳播而不是通過空間輻射出去。你可以把線纜想象成一根水管。設(shè)備內(nèi)部的開關(guān)電源、時鐘電路、數(shù)字電路在工作時會產(chǎn)生高頻噪聲這些噪聲如果沒被濾掉就會順著電源線流到電網(wǎng)里或者順著信號線流到其他設(shè)備上。CE測試就是拿一個電流探頭或者LISN線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)去量這根水管里流出了多少臟東西。LISN這個東西值得多說一句。它的作用有兩個一是給設(shè)備提供一個穩(wěn)定的、標(biāo)準(zhǔn)化的阻抗環(huán)境保證不同實驗室測出來的結(jié)果有可比性二是把電網(wǎng)側(cè)的噪聲隔離掉確保你測到的噪聲確實是被測設(shè)備產(chǎn)生的而不是電網(wǎng)本身帶進(jìn)來的。很多新手不理解為什么測試布置里L(fēng)ISN的位置、接地方式那么講究原因就在這里——LISN的接地阻抗直接影響高頻噪聲的測量結(jié)果。2.2 差模和共模CE測試?yán)锏膬蓷l路徑傳導(dǎo)發(fā)射的噪聲分兩種模式差模和共模。這兩個概念如果不搞清楚后面整改就是瞎蒙。差模噪聲是在火線和零線之間流動的電流方向相反。它的來源通常是開關(guān)電源的開關(guān)動作、整流橋的電流突變等。差模噪聲的路徑是火線出去、零線回來形成一個回路。共模噪聲是在火線/零線和地線之間流動的電流方向相同。它的來源主要是寄生電容耦合、PCB上的地平面噪聲等。共模噪聲的路徑是火線和零線一起出去通過地線回來。為什么要分這兩種因為它們的抑制手段完全不同。差模噪聲用X電容跨接在火線和零線之間來濾共模噪聲用共模電感兩個繞組繞在同一個磁芯上和Y電容跨接在火線/零線和地之間來濾。你用錯了器件整改效果就是零。我踩過的一個典型坑某款24V直流電源輸入的產(chǎn)品CE測試在500kHz左右超標(biāo)6dB。一開始我拼命加X電容從0.1μF加到0.47μF幾乎沒變化。后來用電流探頭分別測了火線和零線的噪聲發(fā)現(xiàn)兩者幅度幾乎一樣這才意識到是共模噪聲。換成共模電感加Y電容的組合一次就過了。這個教訓(xùn)讓我后來養(yǎng)成了一個習(xí)慣CE整改第一步永遠(yuǎn)是先分清差模還是共模而不是急著換器件。2.3 CE整改的實操順序根據(jù)我這些年的經(jīng)驗CE整改有一個比較靠譜的順序先定位頻段是低頻段150kHz-1MHz超標(biāo)還是高頻段1MHz-30MHz超標(biāo)低頻段通常是差模為主高頻段通常是共模為主。再判斷模式用電流探頭分別夾火線和零線如果兩個讀數(shù)接近是共模如果一個明顯大于另一個是差模。選對應(yīng)器件差模用X電容和差模電感共模用共模電感和Y電容。注意器件的高頻特性X電容和Y電容都有等效串聯(lián)電感ESL在高頻段會失去濾波效果。所以高頻段往往需要多個不同容值的電容并聯(lián)用小容值電容去覆蓋高頻。檢查接地Y電容的濾波效果高度依賴接地質(zhì)量。如果接地阻抗高Y電容基本等于沒裝。提示CE測試中LISN的接地和被測設(shè)備的接地必須良好。很多實驗室fail的案例最后查出來是接地線太長或者接地電阻過大導(dǎo)致的。還有一個容易被忽略的點開關(guān)電源的開關(guān)頻率及其諧波。如果你的產(chǎn)品用了開關(guān)電源CE測試的低頻段超標(biāo)往往和開關(guān)頻率直接相關(guān)。比如開關(guān)頻率是65kHz那你在65kHz、130kHz、195kHz這些諧波位置都會看到尖峰。這時候光加濾波器件不夠還要從源頭優(yōu)化開關(guān)波形比如調(diào)整驅(qū)動電阻、加RC吸收電路、優(yōu)化變壓器繞法等。3. 輻射發(fā)射RE空間里的電磁波是怎么被看見的3.1 RE測試的頻段劃分與天線選擇輻射發(fā)射測試的頻率范圍通常是30MHz到1GHz有些標(biāo)準(zhǔn)會延伸到6GHz甚至更高。為什么從30MHz開始因為低于30MHz時電磁波的波長太長30MHz對應(yīng)10米波長要做出高效的發(fā)射天線非常困難所以這個頻段主要靠CE來覆蓋。30MHz以上波長縮短到10米以下PCB走線、線纜、結(jié)構(gòu)縫隙都能成為有效的天線輻射發(fā)射就成了主要問題。RE測試用的天線根據(jù)頻段不同而不同30MHz-200MHz通常用雙錐天線或?qū)?shù)周期天線200MHz-1GHz通常用對數(shù)周期天線或喇叭天線1GHz以上用喇叭天線天線的作用是把空間中的電磁波轉(zhuǎn)換成電壓信號送到接收機(jī)去測量。測試時天線會在不同高度通常1米到4米和不同極化方向水平和垂直上掃描確保能捕捉到最強(qiáng)的輻射方向。3.2 輻射的三種主要來源RE超標(biāo)的原因千奇百怪但歸根結(jié)底逃不出三類第一類電纜輻射。這是最常見的原因。設(shè)備上的電源線、信號線、USB線等如果上面有共模電流整根線纜就會變成一根天線往外輻射。線纜越長、共模電流越大輻射越強(qiáng)。這也是為什么RE測試中線纜的擺放位置和長度對結(jié)果影響巨大。第二類PCB走線輻射。高速信號線、時鐘線、開關(guān)電源的功率環(huán)路如果走線設(shè)計不當(dāng)就會形成小天線。尤其是那些沒有參考平面、走線過長、或者形成大環(huán)路的走線輻射效率非常高。第三類結(jié)構(gòu)縫隙輻射。機(jī)箱上的縫隙、開孔、散熱孔如果尺寸接近或超過波長的1/20就會成為有效的輻射源。這就是所謂的縫隙天線效應(yīng)。很多產(chǎn)品PCB本身輻射很低但一裝機(jī)箱就超標(biāo)問題往往出在結(jié)構(gòu)上。3.3 從頻譜特征反推輻射源RE測試報告上會給出超標(biāo)頻點和超標(biāo)幅度。有經(jīng)驗的工程師能從頻點直接猜出輻射源。這里分享幾個我總結(jié)的對應(yīng)關(guān)系超標(biāo)頻點特征可能的輻射源單一頻點頻率固定時鐘信號、晶振諧波等間隔頻點群開關(guān)電源開關(guān)頻率諧波寬帶噪聲無明顯尖峰數(shù)字電路的地彈、電源噪聲低頻段整體偏高電源線共模輻射高頻段單點超標(biāo)PCB走線或結(jié)構(gòu)縫隙諧振舉個例子某產(chǎn)品在96MHz超標(biāo)96MHz正好是24MHz晶振的4次諧波。這時候你就要去查24MHz時鐘線的走線、端接、屏蔽情況。如果超標(biāo)頻點是65kHz的整數(shù)倍那基本可以鎖定開關(guān)電源。3.4 RE整改的核心思路RE整改和CE整改有一個本質(zhì)區(qū)別CE是堵RE是縮。CE靠濾波器把噪聲堵在設(shè)備內(nèi)部RE則要靠減小輻射源的天線效率。具體手段包括縮短線纜線纜越短天線效率越低。如果可能把外接線纜改成板載連接器。加共模扼流圈在電纜出口處加共模電感抑制共模電流。優(yōu)化PCB走線高速信號線盡量短、盡量靠近參考平面、避免跨分割。屏蔽對輻射源加屏蔽罩或者對整機(jī)加導(dǎo)電涂層。結(jié)構(gòu)優(yōu)化減小縫隙尺寸增加螺釘密度使用導(dǎo)電襯墊。注意屏蔽罩的接地非常關(guān)鍵。如果屏蔽罩接地不良它不但不能屏蔽反而可能成為二次輻射源。屏蔽罩的接地螺釘間距應(yīng)小于最高關(guān)注頻率對應(yīng)波長的1/20。我印象最深的一次RE整改是一款帶金屬外殼的產(chǎn)品在230MHz超標(biāo)。PCB上查了半天沒找到230MHz的來源后來用近場探頭掃描機(jī)箱發(fā)現(xiàn)是外殼上一條30cm長的縫隙在諧振。把縫隙用導(dǎo)電襯墊填上問題立刻解決。這個案例告訴我RE超標(biāo)不一定是電路問題結(jié)構(gòu)問題同樣常見而且往往更容易被忽略。4. 傳導(dǎo)抗擾度CS當(dāng)外部干擾順著線纜殺進(jìn)來4.1 CS測試在模擬什么場景前面講的CE和RE都是設(shè)備去干擾別人從CS開始角色反轉(zhuǎn)了——現(xiàn)在是別人來干擾設(shè)備。CS測試模擬的是設(shè)備在實際環(huán)境中通過電源線、信號線等導(dǎo)體引入的外部干擾。測試方法是用一個耦合網(wǎng)絡(luò)把標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的干擾信號注入到設(shè)備的線纜上然后觀察設(shè)備是否出現(xiàn)功能異常或性能降級。干擾信號的類型包括連續(xù)波、脈沖調(diào)制波、浪涌等頻率范圍通常在150kHz到80MHz。CS測試的核心指標(biāo)是抗擾度等級通常分為1到4級級別越高代表設(shè)備能承受的干擾越強(qiáng)。不同產(chǎn)品類別要求不同等級比如工業(yè)環(huán)境通常要求3級嚴(yán)酷環(huán)境要求4級。4.2 CS測試的注入方式CS測試的注入方式主要有三種第一種直接注入。通過耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)CDN把干擾信號直接注入到電源線或信號線上。這是最常用的方式適用于電源端口和長距離信號線。第二種電磁鉗注入。用一個鉗形耦合器夾住線纜通過電磁感應(yīng)把干擾信號耦合到線纜上。這種方式不需要斷開線纜操作方便適用于現(xiàn)場測試。第三種電流探頭注入。用電流探頭把干擾信號感應(yīng)到線纜上適用于不能斷開線纜的場合。不同注入方式的耦合效率不同測試結(jié)果也會有差異。所以標(biāo)準(zhǔn)里對每種方式都有詳細(xì)的規(guī)定包括注入位置、線纜長度、輔助設(shè)備等。4.3 CS測試中最容易fail的環(huán)節(jié)根據(jù)我的經(jīng)驗CS測試fail最多的地方是電源端口和復(fù)位電路。電源端口fail的原因通常是濾波不足。外部干擾通過電源線進(jìn)入設(shè)備如果電源入口的濾波電路對干擾頻率的抑制不夠干擾就會傳到后級電路導(dǎo)致MCU復(fù)位、通信中斷等問題。整改思路和CE類似但方向相反——CE是防止內(nèi)部噪聲出去CS是防止外部噪聲進(jìn)來。所以CE做得好CS通常也不會太差因為濾波器件是雙向有效的。復(fù)位電路fail的原因通常是復(fù)位信號線太長、沒有濾波、或者復(fù)位閾值設(shè)置不合理。外部干擾耦合到復(fù)位線上導(dǎo)致誤復(fù)位。整改方法是在復(fù)位線上加RC濾波或者使用帶濾波的復(fù)位芯片。還有一個容易被忽略的點PCB的地平面完整性。如果地平面被分割得七零八落干擾信號就會在地平面上產(chǎn)生壓差導(dǎo)致芯片誤動作。CS測試中地平面的完整性比CE和RE更重要因為傳導(dǎo)干擾直接作用在地平面上。4.4 CS整改的實操要點CS整改有幾個關(guān)鍵點先確認(rèn)干擾注入路徑是電源線進(jìn)來的還是信號線進(jìn)來的斷開某根線纜后如果問題消失說明干擾是從那根線進(jìn)來的。在入口處濾波濾波器件要盡量靠近連接器引線越短越好。引線長了濾波效果會大打折扣。注意濾波器的頻率特性CS測試的頻率范圍很寬單一濾波器很難覆蓋全頻段。通常需要多級濾波比如一級共模濾波加一級差模濾波。檢查敏感電路的抗擾度MCU的復(fù)位引腳、中斷引腳、通信引腳都是敏感點必要時加TVS管或RC濾波。軟件層面也可以做文章比如增加看門狗、通信重試機(jī)制、狀態(tài)機(jī)容錯等這些軟件措施能顯著提高CS測試的通過率。提示CS測試中輔助設(shè)備的接地和布置同樣重要。如果輔助設(shè)備本身抗擾度差可能會先于被測設(shè)備出問題導(dǎo)致誤判。5. 輻射抗擾度RS空間電磁場對設(shè)備的正面沖擊5.1 RS測試的場強(qiáng)等級與頻率范圍輻射抗擾度測試模擬的是設(shè)備在空間電磁場中的抗干擾能力。測試時用一個發(fā)射天線在設(shè)備周圍產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電磁場場強(qiáng)通常為1V/m、3V/m、10V/m等頻率范圍通常是80MHz到1GHz有些標(biāo)準(zhǔn)延伸到6GHz。RS測試的場強(qiáng)等級和產(chǎn)品使用環(huán)境直接相關(guān)。比如消費類電子產(chǎn)品通常要求1V/m或3V/m工業(yè)環(huán)境要求10V/m汽車電子要求更高可能達(dá)到100V/m以上。測試時天線會在設(shè)備的不同方向、不同極化方向上掃描確保設(shè)備在各個方向上都受到同等強(qiáng)度的電磁場照射。設(shè)備在整個測試過程中不能出現(xiàn)功能異?；蛐阅芙导墶?.2 RS測試中最容易出問題的部位RS測試fail的案例中以下幾個部位出現(xiàn)頻率最高第一傳感器和模擬前端。傳感器信號通常很微弱外部電磁場在傳感器線纜上感應(yīng)出的電壓可能比有用信號還大導(dǎo)致測量誤差。整改方法包括使用屏蔽線、加共模扼流圈、在輸入端加RC濾波等。第二通信接口。RS-485、CAN、USB等通信接口的線纜較長容易成為接收電磁場的天線。干擾耦合到通信線上導(dǎo)致通信誤碼或中斷。整改方法包括使用屏蔽雙絞線、加共模扼流圈、增加通信協(xié)議的重試機(jī)制等。第三晶振和時鐘電路。晶振電路對電磁場比較敏感外部干擾可能導(dǎo)致時鐘抖動甚至停振。整改方法包括縮短晶振走線、加屏蔽罩、使用有源晶振等。第四復(fù)位和電源監(jiān)控電路。和CS類似RS測試中復(fù)位電路也是敏感點。外部電磁場耦合到復(fù)位線上導(dǎo)致誤復(fù)位。5.3 RS整改的屏蔽濾波軟件三板斧RS整改的思路可以概括為三板斧第一板斧屏蔽。對敏感電路加屏蔽罩對敏感線纜使用屏蔽線。屏蔽的關(guān)鍵是接地屏蔽層必須良好接地才能有效。對于線纜屏蔽屏蔽層通常采用360度端接也就是用屏蔽夾環(huán)把屏蔽層完整地壓接在連接器外殼上而不是只用一根導(dǎo)線豬尾巴式接地。第二板斧濾波。在敏感電路的輸入端加濾波電路把干擾信號濾掉。濾波器的截止頻率要根據(jù)有用信號的頻率來選擇不能影響正常信號。第三板斧軟件容錯。硬件整改總有極限軟件層面的容錯機(jī)制能顯著提高RS通過率。比如通信協(xié)議增加CRC校驗和重傳機(jī)制狀態(tài)機(jī)增加異?；謴?fù)邏輯關(guān)鍵數(shù)據(jù)增加冗余存儲等。5.4 RS和CS的異同RS和CS都是抗擾度測試但干擾的耦合路徑不同。CS是傳導(dǎo)耦合干擾通過線纜直接進(jìn)入設(shè)備RS是輻射耦合干擾通過空間電磁場感應(yīng)到線纜和PCB上。這個區(qū)別決定了整改思路的差異。CS整改的重點是入口濾波把干擾擋在設(shè)備外面RS整改的重點是屏蔽和內(nèi)部濾波因為干擾已經(jīng)通過空間進(jìn)入了設(shè)備內(nèi)部你沒法在入口把它擋住。但兩者也有共同點地平面的完整性對兩者都至關(guān)重要。一個完整的地平面能有效降低干擾信號在PCB上的傳播提高整體抗擾度。6. 四大測試的橫向?qū)Ρ扰c實戰(zhàn)關(guān)聯(lián)6.1 一張表看清四大測試的核心差異對比維度CERECSRS測試方向發(fā)射發(fā)射抗擾抗擾耦合路徑傳導(dǎo)輻射傳導(dǎo)輻射頻率范圍150kHz-30MHz30MHz-1GHz150kHz-80MHz80MHz-1GHz主要測試設(shè)備LISN、接收機(jī)天線、接收機(jī)CDN、信號源天線、功放核心整改手段濾波屏蔽、縮短線纜入口濾波屏蔽、內(nèi)部濾波最常見fail部位電源入口電纜、縫隙電源、復(fù)位傳感器、通信對地平面要求中等中等高高這張表建議存下來。每次遇到EMC問題先對著這張表定位問題屬于哪個象限然后按照對應(yīng)的整改思路去查效率會高很多。6.2 四大測試之間的相互影響四大測試不是孤立的它們之間存在相互影響。一個CE做得好的產(chǎn)品CS通常也不會太差因為濾波器件是雙向有效的。同樣一個RE做得好的產(chǎn)品RS通常也有較好的基礎(chǔ)因為屏蔽和線纜優(yōu)化對兩者都有幫助。但也有例外。比如過度濾波可能導(dǎo)致信號失真反而影響CS測試中的通信質(zhì)量。過度屏蔽可能導(dǎo)致散熱問題影響產(chǎn)品可靠性。所以EMC設(shè)計永遠(yuǎn)是一個平衡的藝術(shù)不是越保守越好。還有一個常見的誤區(qū)認(rèn)為CE和RE是發(fā)射所以只和電源有關(guān)CS和RS是抗擾所以只和信號有關(guān)。實際上電源和信號線都是雙向的既能發(fā)射也能接收。電源線上的干擾可以傳導(dǎo)出去CE也可以傳導(dǎo)進(jìn)來CS信號線上的干擾可以輻射出去RE也可以輻射進(jìn)來RS。所以EMC設(shè)計要從整體出發(fā)不能頭痛醫(yī)頭。6.3 從測試順序看整改優(yōu)先級產(chǎn)品送檢時測試順序通常是CE→RE→CS→RS。這個順序不是隨便定的而是按照先易后難的原則。CE和RE是發(fā)射測試整改相對容易因為你可以直接測量噪聲源和傳播路徑。CS和RS是抗擾度測試整改難度更大因為干擾的來源和耦合路徑更復(fù)雜。從整改成本來看也是CE和RE的整改成本更低。CE整改通常只需要換幾個濾波器件RE整改可能需要改PCB或結(jié)構(gòu)。CS和RS整改可能涉及電路、結(jié)構(gòu)、軟件多個層面成本更高。所以我的建議是在研發(fā)階段就把CE和RE做好這樣CS和RS的通過率會大幅提高。不要等到送檢才發(fā)現(xiàn)問題那時候整改成本可能是研發(fā)階段的十倍。7. 那些年我在EMC測試?yán)锊冗^的坑7.1 坑一只關(guān)注頻點不關(guān)注模式前面提過CE整改時只加X電容不管共模的教訓(xùn)。這個坑的本質(zhì)是沒有先判斷噪聲模式就盲目選器件。后來我養(yǎng)成了一個習(xí)慣CE測試時一定帶電流探頭先分別測火線和零線的噪聲判斷是差模還是共模再決定用什么器件。這個習(xí)慣幫我省了至少幾十個小時的無效整改時間。7.2 坑二忽略線纜長度和擺放RE測試中線纜的長度和擺放位置對結(jié)果影響巨大。有一次測試同一塊板子線纜縮短20cm輻射從超標(biāo)3dB變成余量6dB。還有一次線纜從桌面垂到地面輻射模式完全變了。這個坑的教訓(xùn)是RE測試的布置必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不能隨意。線纜長度、離地高度、與設(shè)備的距離這些參數(shù)都會影響測試結(jié)果。如果你在研發(fā)階段自己做預(yù)測試一定要模擬標(biāo)準(zhǔn)布置否則測出來的結(jié)果沒有參考價值。7.3 坑三屏蔽罩接地不良前面提過屏蔽罩接地不良反而成為二次輻射源的案例。這個坑的本質(zhì)是屏蔽罩的接地設(shè)計比屏蔽罩本身更重要。屏蔽罩的接地螺釘間距應(yīng)小于最高關(guān)注頻率對應(yīng)波長的1/20。比如你要屏蔽1GHz的信號波長是30cm1/20就是1.5cm螺釘間距不能超過1.5cm。這個要求在實際結(jié)構(gòu)中往往很難滿足所以很多時候需要用導(dǎo)電襯墊來輔助接地。7.4 坑四軟件容錯沒做夠CS和RS測試中很多fail案例最后是靠軟件容錯解決的。比如通信中斷后自動重連、數(shù)據(jù)校驗失敗后重傳、狀態(tài)機(jī)異常后自動恢復(fù)等。這些軟件措施在硬件整改到極限時往往能起到?jīng)Q定性作用。我現(xiàn)在的習(xí)慣是在硬件設(shè)計階段就預(yù)留軟件容錯的接口比如通信協(xié)議里加CRC、狀態(tài)機(jī)里加超時恢復(fù)、關(guān)鍵數(shù)據(jù)加備份。這樣即使硬件抗擾度不夠軟件也能兜底。7.5 坑五忽視輔助設(shè)備的影響EMC測試中輔助設(shè)備比如供電電源、通信對端、負(fù)載等的狀態(tài)對測試結(jié)果影響很大。有一次CS測試被測設(shè)備一直fail查了半天發(fā)現(xiàn)是輔助電源本身的抗擾度不夠干擾通過輔助電源耦合到了被測設(shè)備上。換了輔助電源后問題立刻解決。這個坑的教訓(xùn)是測試前一定要確認(rèn)輔助設(shè)備的狀態(tài)確保輔助設(shè)備本身不會成為干擾源或敏感設(shè)備。有條件的話輔助設(shè)備也要做EMC預(yù)測試。8. 給不同階段工程師的實操建議8.1 新手工程師先建立框架再摳細(xì)節(jié)如果你剛?cè)胄形业慕ㄗh是先建立EMC的完整框架也就是本文開頭那張二維圖。搞清楚CE、RE、CS、RS分別是什么、測什么、怎么測、常見問題在哪。這個框架建立起來之后再去看標(biāo)準(zhǔn)條款、限值曲線、測試布置就會覺得有章可循。不要一上來就啃標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)是工具書不是教材。先看幾篇實戰(zhàn)案例了解EMC測試的實際流程和常見問題然后再回頭查標(biāo)準(zhǔn)效率會高很多。8.2 有經(jīng)驗工程師從整改走向設(shè)計如果你已經(jīng)做過一些EMC整改下一步應(yīng)該從整改走向設(shè)計。也就是說不要等到測試fail了才去想辦法而是在設(shè)計階段就把EMC考慮進(jìn)去。具體來說包括PCB設(shè)計階段高速信號線包地、電源平面完整、晶振遠(yuǎn)離接口、濾波器件靠近連接器。電路設(shè)計階段電源入口加多級濾波、敏感電路加屏蔽、通信接口加共模扼流圈。結(jié)構(gòu)設(shè)計階段縫隙尺寸控制、屏蔽罩接地設(shè)計、線纜出口屏蔽處理。軟件設(shè)計階段通信協(xié)議加CRC、狀態(tài)機(jī)加容錯、關(guān)鍵數(shù)據(jù)加備份。8.3 項目負(fù)責(zé)人把EMC納入研發(fā)流程如果你是項目負(fù)責(zé)人我的建議是把EMC納入研發(fā)流程的關(guān)鍵節(jié)點。不要等到產(chǎn)品開發(fā)完了才去做EMC測試那時候整改成本太高。比較合理的做法是方案階段確定EMC目標(biāo)和適用標(biāo)準(zhǔn)評估技術(shù)風(fēng)險。設(shè)計階段進(jìn)行EMC仿真和預(yù)測試及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。樣機(jī)階段進(jìn)行完整的EMC預(yù)測試確保余量充足。送檢階段選擇有資質(zhì)的實驗室提前預(yù)約準(zhǔn)備好輔助設(shè)備。提示EMC預(yù)測試非常重要。正式送檢一次的費用可能幾千到幾萬而且fail了還要重新排隊。在研發(fā)階段花幾百塊做一次預(yù)測試可能幫你省下幾萬塊的整改成本和幾周的時間。9. 寫在最后EMC是一門實踐學(xué)科EMC這個東西看書看再多不如動手測一次。很多原理和現(xiàn)象只有你親自測過、親自整改過才能真正理解。我見過太多工程師標(biāo)準(zhǔn)條款背得滾瓜爛熟一到實際測試就懵了。原因就是缺乏實戰(zhàn)經(jīng)驗。所以我的建議是有機(jī)會就多去實驗室多動手多觀察。哪怕只是幫別人打下手看別人怎么測、怎么整改也比坐在辦公室看資料強(qiáng)。EMC的很多感覺比如哪個頻點可能是什么問題、哪個器件可能有效都是在大量實踐中培養(yǎng)出來的。另外EMC設(shè)計沒有標(biāo)準(zhǔn)答案。同樣的電路不同的PCB布局、不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計、不同的線纜處理測試結(jié)果可能完全不同。所以不要迷信任何萬能方案要根據(jù)自己的產(chǎn)品特點去分析和優(yōu)化。最后分享一個我個人的習(xí)慣每次EMC整改后我都會把整改過程、測試數(shù)據(jù)、最終方案記錄下來形成一個自己的EMC案例庫。這個案例庫現(xiàn)在已經(jīng)有幾十個案例每次遇到新問題先翻翻案例庫往往能找到類似的場景和解決方案。這個習(xí)慣幫我省了大量時間也讓我對EMC的理解越來越深。