¿Cómo solucionar problemas de EMC para diseños existentes?

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Voy a ver algunos productos que han fallado las pruebas de emisiones de radiación EMC y necesitarán aplicar soluciones para hacerlas pasar (desafortunadamente, en estos casos, dos de los diseños no pueden modificarse para solucionar el problema a nivel de tablero).

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En mi caso particular, los problemas parecen surgir de lo siguiente:

  • El producto 1 se encuentra en un gabinete metálico con un recorte para una pantalla TFT y un teclado, y varios cables que se salen del gabinete. El sistema está basado en un microcontrolador, con alimentación sin blindaje, CAN blindado y interfaces RS232 blindadas que salen del recinto. El problema parece provenir de un cristal de 25MHz que impulsa el controlador de gráficos y se está escapando de los cables y también de la parte frontal de la pantalla.

  • Elproducto2tambiénseencuentraenunacajametálicaperoconunaventanadeplásticoyloscablesseestánagotando.Estesistemaestábasadoenmicroprocesador(Linux)conalimentaciónsinblindaje,CANblindadoyinterfacesRS232blindadasquesalendelgabinete.Elproblemaenestoscasospareceprovenirdelafuentedealimentacióndeconmutaciónde3A,5Vdelaplaca(lotesdearmónicosde3kHz).Tambiénhayunagrancantidaddearmónicosde45MHzderivadosdelatarjetaSD.Esteproductoestáabiertoamodificacionesdediseño

  • El producto 3 se encuentra en una caja de plástico con una gran ventana de plástico para que se agoten los indicadores y los cables. El sistema está basado en un microcontrolador con alimentación sin blindaje, CAN blindado y interfaces GPIO sin blindaje que salen del gabinete. El problema parece deberse también a la misma fuente de alimentación de conmutación de 3A, 5V (el mismo diseño que el elemento anterior).

Los tres productos son tableros de doble capa.

¿Qué pasos puedo tomar y qué soluciones puedo usar para ayudar a reducir las emisiones irradiadas de este diseño existente? ¿Qué material de referencia (libros, artículos, etc.) puedo usar para tratar este tema?

    
pregunta Amr Bekhit

4 respuestas

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Hay un par de estrategias generales que puedes considerar:

  • Agregue blindaje si aún no existe.

  • Cerrar las brechas en el blindaje. Recuerde que la eficiencia de radiación de una abertura en el escudo depende aproximadamente de la dimensión más grande (una costura de 4 "x 0.001" irradia casi tan eficientemente como un agujero de 4 "x 4"), así que concéntrese en romper las juntas más largas con juntas u otros Tipos de materiales conductores.

  • Agregue material absorbente de EMI dentro del gabinete. Por lo general, esto es un margen para evitar cambios en otras partes del diseño, pero generalmente es costoso y no necesariamente muy efectivo.

Más allá de estas estrategias generales, este tipo de problema depende mucho de los detalles de su sistema y de los cambios que puede realizar, por lo que es difícil ser más específico sobre lo que puede hacer.

    
respondido por el The Photon
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Hay cosas que puedes hacer, el fotón tiene algunos buenos consejos arriba. ¿Tienes las exploraciones de la falla? Publicar uno si lo haces. Obtener algunos sondeos emi Utilizo estos el bucle uno es el más útil. Pida prestado un analizador de espectro o vaya a su casa de pruebas y use el suyo (incluso si no está en una cámara). Ahora huela la fuente de su falla con las sondas.

Comience a deshabilitar cosas en su circuito o remueva partes hasta que vea que la frecuencia con la que falló desaparece. Poco a poco empezará a comprender la fuente de la radiación, luego podrá comenzar a lidiar con ella con contramedidas para ver si desaparece.

Dice que no puede cambiar el diseño, pero probablemente podría intercambiar componentes o tal vez agregar una pequeña resistencia o un cordón de ferrita aquí y allá. Ah, y no subestime la utilidad de usar una fuente de reloj de espectro ensanchado si su diseño puede admitirlo.

    
respondido por el Some Hardware Guy
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Básicamente estás entre una roca y un lugar difícil.

La respuesta es el blindaje, tanto eléctrico (por ejemplo, lámina adhesiva de cobre) como magnético (por ejemplo, ferritas alrededor de los cables).

Pero presta atención a los costos. Si no puede respaldar el PCB, supongo que tampoco puede renovar los recintos. Pero las medidas provisionales, como las ferritas y la lámina de cobre, aumentarán significativamente sus costos recurrentes, incluida la labor de instalación. No toma mucho tiempo llegar al punto en que una respuesta hubiera sido más rentable en primer lugar.

    
respondido por el Dave Tweed
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Una sugerencia para las ventanas con fugas sería utilizar una malla conductora o un revestimiento de revestimiento para la caja o el protector de la caja; Esto suprimirá gran parte de la RF que sale de ellos. Como ya se mencionó, querrá usar ferritas con abrazaderas alrededor de los cables para mantener el ruido en modo común bajo (las mediciones de corriente en modo común son una buena manera de averiguar si tiene un problema allí). Además, ¿la fuente de alimentación de conmutación en el segundo y tercer diseño está integrada en la misma placa que todo lo demás, o es una placa separada? Si es lo último, puede valer la pena sugerir un reemplazo más silencioso.

Tenga un libro , por cierto.

EDITAR: no te vi publicar los gráficos hasta ahora; aunque todo lo que escribí arriba debería ser útil, también hay otras cosas que puedes hacer, especialmente para el segundo producto y su molesta ranura para tarjetas SD. Yo sugeriría tener los desarrolladores de software underclock en la tarjeta SD, y luego hacer un cambio de hardware a las resistencias en serie a las líneas de la tarjeta SD cerca del IC que los impulsa: estos dos cambios, tomados en conjunto, reduzca tanto la frecuencia del ruido (lo que hace que sea más fácil blindar y más difícil que la placa emita radiación) y su amplitud (al aumentar los tiempos de aumento y caída de la señal; si puede usar el control de velocidad de respuesta incorporado para hacer esto, bueno también, para el caso).

    
respondido por el ThreePhaseEel

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