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【龙腾原创】分享做LED研发项目时EMI整改案例过程

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Jackson_19
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高级工程师
  • 2014-3-11 22:17:57
新年刚过不久,这段时间正好不忙,又碰巧赶上参加实际世纪电源网的龙腾活动,于是拿这几年做LED电源项目的EMI整改案例在这里和大家分享,说是分享,其实大家可以发表不同的意见,毕竟比起做了十几、二十年的工程来说,我只是班门弄斧;旨在于相互学习,也让初入门者能整改EMI时有个大概的方向。
案例一:7W GU10电源EMI的辐射整改
EMI整改,毕竟对刚接触整改的年轻工程来说,最头痛的就是辐射整改。先上图(如下)








上图的辐射是已经明显超标了,下面把整改过程和整改方法写上,最终整改是过了的;


1大家看到超标的图没?垂直30M的地方超,很多工程都卡在30M-50M的地方,绝招来了。MOS管S极串入磁珠,可以有效减少30M位置。亲们试试哦,很有效!
2:MOS管DS加入吸收,很多人都知道,能有效减少辐射。所以我赶紧加入47PF/1KV电容(实际47PF-100PF都行,在能过辐射的条件下,尽量小,因为这个吸收电容有损耗,会使MOS管发热严重,并降低效率,不太建议用100PF,想效果明显的,最好用RC吸收)
经过两个步骤的处理之后,辐射图为下


磁珠串在D级有效减小50-80M辐射,对30M辐射效果不大,我理解:卡在灌胶后辐射增加的工程师们,我去测试的时候常常和遇到测试的工程师们聊这个话题,辐射余量越大当然越好,工程师们也安心,但对于我这款不用灌胶的电源来说,3DB足以,因为要面对的不仅是EMI,还有成本,空间压力,并不能加入太多EMI元件,否的就是得不尝失。
3因为空间有限,输出共模是加不上了,如果输出加入50---100UH的共模线圈辐射应该有很大改善。所以只得从变压器入手,从新打样了变压器,绕法为屏蔽-初级-次级-初级-VCC-屏蔽,因变压器为EE13,屏蔽只得用线绕,如果用铜箔,屏蔽效果会更明显。鉴于100M以后的地方超太多,于是适当的降低了开关频率,之前为85KHz,现改为55KHz,效率有所提升,但变压器温度也上升了,裸机室温老化为60几度,还在接受范围,这就是之前楼主为什么用85KHz的频率,而不是用55KHz得频率;
4后面PCB板也修改了一版,当然PCB的走线对EMI也由一定的影响。经过上面4步最终整改好的辐射图如下:











以上是我整改7W GU10 LED驱动电源EMI(辐射)的过程,由于传到比较好通过,也好整过,在这就没有列出;希望这个实例能够抛砖引玉,大家对EMI的整改有什么好方法,或者好点子,都可以畅所欲言,欢迎拍砖。


收藏收藏2
oldfang
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副总工程师
  • 2014-3-12 09:04:43
 
EE13都做到7W了啊。
Jackson_19
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高级工程师
  • 2014-3-12 10:50:58
 
非隔离的;调光的,而且是单电压输入的;
隔离的不行,需要EE16的变压器
huhushuai
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高级工程师
  • 2014-3-12 09:24:35
 
先收藏,以后再认真分析看看。
qingweifeng
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助理工程师
  • 2014-3-12 11:35:20
 
收藏学习,新人需要学习高手分享的经验
sheng0527
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本网技师
  • 2014-3-12 12:07:56
 
赞这种帖子,楼主可以讲讲改了pcb什么地方不?变压器的脚位等
hugelaser
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初级工程师
  • 2014-3-12 12:43:58
 
这个建议很好。
Jackson_19
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高级工程师
  • 2014-3-12 21:34:46
 
先找一找PCB,做些处理(涉及到公司的一些LOGO)再放上来。
Jackson_19
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高级工程师
  • 2014-3-15 13:57:06
 
先上PCB板更前的图:










地线的走线:(1)IC周围引脚元件地——整流后高压BUCK电容的“+”
(2)IC的地(3脚)——整流后高压BUCK电容的“+”
Jackson_19
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高级工程师
  • 2014-3-15 14:02:30
 
PCB板更改后的图如下:


更改后地线的走线为:
(1)IC周围引脚元件地——IC的地(3脚)———整流后高压BUCK电容的“+”

(2) IC的CS脚的地(4脚)——整流后高压BUCK电容的“+”

Jackson_19
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高级工程师
  • 2014-3-15 14:10:27
 
一般的地线走线为:(1)IC周围引脚元件地——IC的地——IC引脚VCC供电地——整流后高压BUCK电容的“+”
(2)回路中的其他地(像变压器的辅助绕组地, IC的CS脚的地)单独走线连至整流后高压BUCK电容的“+”。
Jackson_19
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高级工程师
  • 2014-3-15 16:08:46
 
以上只是我的个人理解,仅供参考!
long109tou
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高级工程师
  • 2014-3-18 21:46:08
 
磁珠串在D级、S级,串多大的磁芯了,请讲一个规格吧!
Jackson_19
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高级工程师
  • 2014-3-30 21:17:05
  • 倒数10
 
串在MOS管D-S级磁珠一般为:3.5X1.8X3大小的;
规格如下:
磁珠 MFB-3.5X1.8X3INS 钧宝
lzlrobert
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副总工程师
  • 2014-3-30 21:20:05
  • 倒数9
 
多少频率的磁珠?
Jackson_19
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高级工程师
  • 2014-3-30 21:57:31
  • 倒数4
 
你需要滤多少MHz,就选那个频率点或频率段阻抗大的磁珠啊。
huhushuai
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高级工程师
  • 2014-3-31 09:36:54
  • 倒数3
 
很喜欢这种实物分享。
Jackson_19
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高级工程师
  • 2014-3-30 21:20:32
  • 倒数8
 
下面给大家分享:120W路灯电源EMI传导整改过程:
整改前波形如下:

Jackson_19
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高级工程师
  • 2014-3-30 21:21:12
  • 倒数7
 
整改测试结果及过程如下:
1. 主变压器加屏蔽层,并接地, 效果最大,30M处超标外,其它都OK
2 30M处超标 接地 外壳 OK。(L极下降:15.0dBN极:10.88dB
3.恒流IC LM3402的输出到灯的正极到地。0.1uF瓷片,不加EMI不能过。(错误的测试结果,见后面的测试9
4.差模串在保险管(L线)上,串一个11mH直径20的黄白环,对系统的EMI有好处,即0.1-0.5M, 下降10dB左右。
5 X电容0.22uF并在第二个共模电感后面,可降低5dB,不要0.22uF,过是可以过,但余量只有5.4dB
6.将L1L1原是共模)改为差模方式,EMI指标要差一些,以上短路的是保险丝的那一边。
7.同上短路非保险丝那一根线再测试,结果同上。
8.取消67操作(还原)在保险丝后面串一个磁棒电感4.4mH,EMI余量变小,即加上这个电感损失近10-20dB(很不好理解)
9.重新测试3,即在LM3402的输出到灯的正极到地加0.1uF瓷片,EMI没变化,能通过。上面3的测试为错误,原因是地线没接好(高工无意发现的,后来将地线用锣丝直接拧到大散热器上就OK)
Jackson_19
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高级工程师
  • 2014-3-30 21:23:28
  • 倒数6
 

最终整改好的传导曲线如下:





Jackson_19
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高级工程师
  • 2014-3-30 21:26:55
  • 倒数5
 
最小有15.6DB余量,足够!
huhushuai
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高级工程师
  • 2014-3-31 09:37:43
  • 倒数2
 
这个图是怎么仿真出来 还是测出来的?
Jackson_19
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高级工程师
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  • 2014-3-31 13:32:40
  • 倒数1
 
肯定是实测出来的,看时间也是2009年的。
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