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未解决

EMC高手,怎样入门开关电源设计?

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化二为一
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副总工程师
  • 2014-5-28 17:35:42
10问答币
我干了七年的铁路信号设备、工控控制系统的嵌入式硬件、EMC设计、电路保护设计,近三年来专心于后来两者。
——在EMC整改或设计、电路保护设计、元器件失效分析上,也算得上是资深或专家型了,手到病除,一招致命。
由于本人热爱技术,想多掌握一门技能,请大师教我入门。
备注:PCB设计(protel、cadence)、开关电源EMC产生机理与抑制方法、安规设计、磁珠电容或电感选型、开关电源的拓扑结构、瞬态抑制器件(压敏电阻、放电管)、高速电路的电源完整性设计,这些均是我的强项。
收藏收藏1
荨麻草
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  • 2014-5-28 17:48:50
 
batteryli
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副总工程师
  • 2014-5-28 18:54:22
 
请问您需要收个徒弟吗?
资质一般但能吃苦的那种。
荨麻草
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  • 2014-5-28 19:03:55
 
同问
zvszcs
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  • 2014-5-28 19:12:01
 
收我
化二为一
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副总工程师
  • 2014-5-29 11:39:41
 
只要肯学,加上有硬件基础,做EMC不难啊!
gaohq
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总工程师
  • 2014-5-28 19:41:07
 
有拜师的冲动。
qq80644864
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  • 2014-5-28 20:53:48
 
求带走……
尘土飞扬
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高级工程师
  • 2014-5-28 21:31:58
 
强悍
liujiyang_84
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高级工程师
  • 2014-5-29 09:30:06
 
七年就能如此境界,收徒弟不。。
化二为一
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副总工程师
  • 2014-5-29 11:36:22
 
网上有不少化二为一的粉丝,中国电磁兼容工程师论坛的化二,就是本人。很热心的一种,有问题,化二能够耐心解答!
YTDFWANGWEI
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  • 2014-5-29 14:31:22
 
,也希望化二专家能在这里帮助大家,大家一起进步。
化二为一
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副总工程师
  • 2014-5-29 15:50:58
 
好的,EMC问题、现场电磁干扰问题,有化二在,就没问题了!
YTDFWANGWEI
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  • 2014-5-29 16:11:48
 
Coming.Lu
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  • 2014-5-29 16:13:15
 
liujiyang_84
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高级工程师
  • 2014-5-29 17:00:11
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微雨
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本网技师
  • 2014-5-29 23:41:29
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你好,可以告诉我你的QQ吗?我想请教你几个问题
化二为一
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副总工程师
  • 2014-5-29 11:39:08
 
主要原因是:我出身于硬件研发,加上公司(某RFID公司)有3米暗室、频谱分析仪、网络分析仪、电桥,以及众多的射频工程师,以及铁路信号设备抗干扰性的要求严格,现场干扰必须实时解决,机遇较好!
qq80644864
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  • 2014-5-29 13:14:36
 
机遇也是实力的一种
化二为一
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副总工程师
  • 2014-5-29 15:52:05
 
主要是当时听话,有激情,有干劲,执行力强!领导给机会,也信任!!那时我其实什么也不会
batteryli
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副总工程师
  • 2014-5-29 16:33:18
 
我现在也很听话,有激情,有干劲,执行力强!领导给机会,也信任!!
可是,我现在仍然什么也不会。
chenshuhui209811
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副总工程师
  • 2014-5-29 13:31:03
 
你这已经很历害了,你要是学多了,我们就没有饭吃了,整天抢我们饭碗,大家说是不是嘛
Coming.Lu
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  • 2014-5-29 13:36:10
 
化二为一
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副总工程师
  • 2014-5-29 13:49:03
 
在公司有时呆着没事,心里发慌,想找点东东做做,打发时光
Coming.Lu
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  • 2014-5-29 13:51:13
 
打发时间,都能打发成高手。
真是高人啊。
myship02
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  • 2014-5-29 14:16:13
 
楼主牛逼
化二为一
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LV8
副总工程师
  • 2014-5-29 15:54:02
 
没事做,技术不能进步,即使给我再高的薪酬,我也很压抑!!
垦丁太鲁阁
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高级工程师
  • 2014-5-29 21:21:58
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技术的道路上,有时候成就感就成了前进的最大动力。
qq80644864
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  • 2014-5-29 22:00:17
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到一定的高度,就很难提升就是这样了,羡慕楼主
化二为一
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副总工程师
  • 2014-5-30 08:41:50
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说得好!
Bodoni
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总工程师
  • 2014-5-29 14:22:44
 
学习了
YTDFWANGWEI
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  • 2014-5-29 14:25:56
 
除了拓扑多少能了解一些,别的一窍不通啊
Coming.Lu
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  • 2014-5-29 14:47:12
 
我也是,来来回回都是拓朴,IC来来回回就会用384X。
batteryli
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  • 2014-5-29 16:51:17
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batteryli
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  • 2014-5-29 16:33:41
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ragnar
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  • 2014-5-29 14:52:31
 
建议楼主建一个群啊,我们可以跟着学习一下
化二为一
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  • 2014-5-29 15:53:08
 
EMC群的化二为一,就是本人!QQ:343623084
——我们就在论坛中交流!
化二为一
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  • 2014-5-29 16:03:16
 
这是我的原创,入门EMC
化二为一
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  • 2014-5-29 16:05:28
 
[原创]化二谈入门EMC的问题!

https://bbs.cntronics.com/thread-232882-1-1.html

化二为一
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副总工程师
  • 2014-5-29 16:05:57
 
化二,作为一名高级硬件或资深EMC工程师,与它们打交道已七载有余,在技术的道路上,经历的是曲折、坎坷、挫折;感受的是迷茫、沮丧、兴奋;付出的是汗水、眼水、心血;收获的是荣誉、质疑(也许说“误解”更好)、体谅;留下的是自信、执着、友情;分享的是苦恼、快乐、技术……
(1)EMC问题已经无所不在,早点学吧!
电子、信息、通信、电气、半导体技术的飞速发展,给环境造成了严重的电磁污染,同时电子产品的高速化、低功耗(低电压)、高集成度的发展趋势日益加剧,让电子产品对EMC敏感性日前增加。
接口芯片烧毁或损坏、产品“误动作”或死机、EMC测试不通过等EMC问题层出不穷,产品返修率高、研发投入巨大的产品因EMC问题不能上市或出口到欧美,公司现场产品维护投入多,故障“归零”…….这些EMC问题,着实令公司研发人员、高层经理人员头痛与无奈。
从某种程度上来说,“世界上只有两种工程师,一种,已遇到了EMC麻烦,另一种,即将遇到EMC麻烦!”
因此,EMC知识,越早接触,越早学习与熟悉,对作为电子产品研发的工程师来说,很重要!
(2)EMC太深奥了,难学了,错!
EMC理论涉及到电磁场、天线等,买本EMC书(所谓教授或专家大作)回家一看,什么矢量分析、散度定理、什么麦克斯韦定理、什么高斯定理、什么安培定理、什么法拉第定理……
我的妈啊,简直是天书!——至少作为非电磁场与电磁波或电子专业毕业的化二,工作5年之后(成为EMC领域所谓“专家”),也是这样认为的。
不错,EMC基础是电磁场理论或麦克斯韦定理!但是真正经历过EMC或电磁干扰实践历练出的工程师,有谁了解或清楚这些深奥的理论呢?曾经有不少网友问化二,“电磁兼容的理论太深奥了,入不了门啊?请化二大牛指点!!!!”。
化二告诉他们,“我自认为是EMC领域的大牛,对于产品中的EMC或电磁干扰问题,的确能够做致‘火眼金精’、‘手到病除’,但我没有学过这些深奥的理论,我也看不懂!”
很多网友,尤其是没有EMC或电磁干扰实践或实战历练的新人,也许会心里低咕,“这完全不可吧,化二不是在蒙大家啊!”
化二解释如下:作为EMC或电子信息技术菜鸟出身的化二,从业EMC的出身门槛不好,大学是热能与动力工程(船舶动力装置方向),研究生是机械制造及其自动化(特种加工方向),电子信息方面的知识,也就是大学的基础课程:电工学(包罗数字电路、模拟电路、电机、电路,毕业时有点印象)与大学物理(涉及到电磁场,毕业时知识给抛进了太平洋)!
很多想学习或了解EMC知识的朋友,也许看到了这么大深奥的理论,即使信心满怀或激情万丈,也会倍感垂头丧气或摇头叹气!
“哎,我不是电磁场与电磁波专业的研究生毕业,数学或电磁场理论太差,今生只能与EMC说‘再见了!”。
但是化二告诉大家,这些理论是数学家、物理学家玩的东东,高斯、麦克斯韦他们是数学天才,用数学的理论去解释、推导或预言电磁场或电磁波。
麦克斯韦简直是疯子,是狂人,到死,也没有几个人能了解其深奥的电磁场理论(死后,才有科学家实验论证他预言的电磁波存在)。作为实践性、实战性的EMC,不是深奥的理论,也不需要这些高深的理论,更不是为了发论文或评教授服务,而是面向工程或技术服务。
这些理论的推导,无非是解释产生EMI问题的根源:
(1)天线:环路天线、偶极性天线,以及它们的发射公式;
(2)骚扰源:有电流或电压突变的地方;
(3)近场与远场的区别:波长/6;
(4)近场电磁波的阻抗特性(为屏蔽作理论解释),电场波是高阻抗的,磁场波是低阻抗的;
(5)屏蔽:电磁波的反射定理(阻抗不匹配)、电磁波的涡流定理(吸收)与集肤效应。
因此,当高深的电磁场理论转化为工程技术时,其理论就变得如此简单明了!
作为非电磁场专业毕业的工程师,要真正入门EMC,就必须绕开这此理论或专家教授,选择一些通俗易懂、实战性高的EMC书籍。
周志敏、杨继深、郑军奇、朱立文、钱振宇、马永健、白同云、杨克俊等EMC大牛,均是实战型、工程型的EMC专家,他们写的书还是比较适合解决实际EMC问题的工程师研读的。
(3)解决EMC测试问题,“实践+思考”=简单!
刚入道硬件设计时,化二参与仿制某著名公司的无人值守机房环境监控装置,负责里面的C8051F020单片机编程、指示灯板的PCB设计,由于项目经理的工作很忙,杂七杂八的工作均落在我身上,什么电路板焊接、领料、调试,以及后期的EMC或环境测试。
由于是仿制行业著名公司的产品,我认为其硬件是完善的,因此尽可能的少改动,A/D采集电路、信号调理电路、开关电源等几乎一模一样,我们仅更换了PCB与单片机,很多的技术条件(研发产品的技术要求),完全来源于该仿制产品的说明书。
这是我第一次接触真正的EMC测试(抗干扰),在ESD、电源浪涌与EFT测试中,单片机老是复位重启或死机,由于工作之初由于经验不足,折腾一个多月才勉强解决了EMC问题,说起来很简单:在单片机的复位引脚端加一个560pF的小电容,就解决了ESD问题;在AC220V电源上增加一个IEC滤波器将OK。
但是这个月来,化二找了不少资料,了解到EMC是什么,EMC的三要素,EMC有哪些测试项目等。
EMC给化二的感觉就是,“EMC简单,就是电容+滤波器!”。这种狂妄的态度,加上公司方面缺乏真正的EMC经验丰富的,大家出了ESD、EFT等测试问题,一般会到研发中收硬件部找我,毕竟化二也看了点EMC的书(郑军奇、杨继深、杨克俊、周志敏),能道出一个所以然出来。
EMC不就是三要素“干扰源、耦合途径、敏感设备”,以及解决EMC的三斧头“接地、屏蔽、滤波”!
绝大多数的抗干扰问题,也是可以解决的,在实践中,本性“狂妄+勤奋+好学”的化二为逐步成为EMC测试问题整改的专家!现在追忆起来,那时的化二时应该是入道EMC整改了!
大凡教授或专家,将一个简单的EMC问题复杂化,搞出一大堆数学与理论物理的东东(如矢量分析、Maxwell方程),发论文,很深奥,让人看不懂!
但是俺是工程技术人员,就是将那些被专家或教授复杂的EMC问题,简单化,可实施化,让别人一看就懂!
一个ESD设备测试与校验的小问题,专家可以成就一本专著或一个标准;一个简单电容解决的滤波问题,博士可以出一篇论文,写什么切比雪夫、什么多阶滤波器设计等!
如果我们没有实践与思考,光光看那些教授或专家的著作,你是永远无法入门EMC!
因此,在这样的学者的教导下,你可能成为“叫兽”;在这样专家忽略下,你可能变成了“砖家”,但我们是工程师,解决实际问题,简单、实用、高效就行!
幸者,化二,领悟EMC真知,源于实践,少走了弯路!
小白所说的,尊重经验,但不迷信经验,不唯书本正是这个道理!
(4)在实践中,积累EMC经验:
化二,遇到了不少想入门EMC的网友,他们想通过培训或看书,精通EMC,由于缺乏EMC实践经验,感觉EMC实践复杂、EMC理论太深奥,导致学习EMC的热情和积极性丢失了!
入门EMC,要从自己熟悉的领域:譬如硬件工程师在做测试时,看看其标准;遇到问题找点资料,通过几个案例的整改,积累自已的EMC信心;电容选型或滤波器设计时,了解其寄生参数;防护电路设计时,了解TVS、ESD、VR、GDT等器件的优劣,这些是硬件工程师的基本工程,但却是最精华、最重要的EMC基础。
当一名硬件工程师,对EMC测试方法、测试标准、EMC整改均熟悉或积累到一定程度后,就会在今后的工作者,灵活运行这些知识或经验!
化二为一
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LV8
副总工程师
  • 2014-5-29 16:06:48
 
【EMC原创]化二谈资深EMC工程师的知识架构——因专而精广!https://bbs.cntronics.com/thread-232786-1-1.html

化二谈资深EMC工程师的知识架构——因专而精广
化二个人的感想,欢迎大家补充与纠正!

EMC的复杂性、不可预测性,是有目共睹的,稍有不慎,就行NG或全面否定。作为一名资深的EMC工程师,为了确保产品EMC设计的质量,会

全方位参与项目的总体方案确定、硬件详细设计、PCB设计、结构设计、通信线缆制作、研发测试方案制定、EMC测试与整改、型式试验等,因

而,EMC工程师知识体系是否完备,是否精深,直接影响着产品设计质量。
作为EMC工程师,化二认为下述知识必须精深与完备:
(1)精通或熟悉EMC实验与测试标准: 不了解产品的EMC实验方法或测试标准,去参与或主持EMC设计,或出EMC方案,是相当滑稽与可笑的:
A)ESD放电测试,只针对金属连接器外壳,绝不允许对连接器内的针脚直接放电,因此,为了通过ESD测试,在接口电路加TVS管,简单是浪费器件成本(当然,一些须热插拔的高速通信端口,加TVS管防护是必要的)。
B)实验员大意,没有按EMC测试标准摆放线缆或设备,导致测试结果的不可重复性(尤其是RE),甚至领导怀疑你的诚信水平。
C)曾经有位同仁,拿成熟的铁路或民用产品的EMC设计方案,去设计军用或汽车的电子设备的EMC(信号线上有共模电感),去做军品的CS测试(采用BCI注入方式),全部失败,化二建议去掉共模电感后,一次性通过。
D)测试标准的去耦或耦合网络是很有学问的,其去耦网络实际上是一个极优秀、极有针对性的滤波电路啊!(铁路产品EMC设计的圣地——北交大研究生告诉化二,如果EMC不通过,要求设计滤波电路的话,老师会建议去研读基础标准)。EMC标准中,也给于了干扰产生机理与电路,有利于你的干扰特性的理解。
(2)精通接口电路的硬件原理: EMC设计,尤其是电路防护设计,主要针对的是接口电路(如RS232、RS485、CAN)。如果你不了解被保护对像——接口电路的工作原理、芯片特性,去设计防护电路,可能会犯一些低级的错误。
A)某产品的CAN总线的防护设计中,使用了电阻值近10欧的自恢复保险丝,影响长远离通信,而该电路在RS485、RS422接口电路防护已成功应用,深究其原因,CAN总线的电压为2V,而RS485的却为5V,串联10欧电阻,对RS485通信产生的压降(0.6V)可以忽略。
B)某产品的RS485的防护设计中,化二照搬供应商的参考电路,TVS管、气体放电管、电阻去耦,但在浪涌(1.2/50us)的测试中,接口芯片经常损坏或通信失败(干扰消失后,通信不能恢复正常,芯片发烫)等,后来仔细检查,发现是接口芯片里面集成的TVS管响应速度比外加的TVS管要快,导致外加大功率的TVS管不响应而不起保护功效。

(3)精通开关电源以及前级电路的滤波设计:
EMC问题,除了上述接口电路外,接下来就是开关电源选择或其前级的防护或滤波设计。开关电源的绝缘耐压、线性调整率、负载调整率、输出纹波、响应速度、器件的可靠性,直接影响产品的可靠性与EMC性能。
化二曾经遇到过CE与RE不通过,我们未怀疑是电源的原因(开关电源通过3C认证,是国外品牌),整改了很长时间,才发现,是开关电源的AC220V输入/DC12V输出之间的寄生电容过大,导致主板的干扰通过该电容耦合到AC220V电源线上。我们要求供应商更换变压器或在DC12V输出端添加高频滤波共模电感给予解决。
化二曾经按供应商的建议,在开关电源前级添加经典防雷电路(600V的气体放电管、470V的压敏电阻14D471K),通过浪涌测试,在现场实验时,经常出现压敏电阻自燃、低阻抗等失效模式;而未加防雷电路的设备,现场运行良好。最后,查明开关电源通过其滤波或绝缘耐压防雷,其抗浪涌性能高达1800V,因此,我们前级防雷电路的动作电压或残压可以提高很多(1200V的气体放电管、560V的压敏电阻),不仅通过了浪涌2KV、4KV的测试,现场运行也是完好的。

(4)精通PCB板的EMC与SI设计:
PCB板的EMC设计,对于ESD、RE、CS、RS来说,至关重要,上述测试不通过的最主要因素就是PCB走线的不合理。磁通对消、环路最小、电源完整性、高速信号的反射与振荡、信号线之间的串扰,PCB板级的接地设计,作为EMC工程师,必须能够发现PCB工程师的走线错误或不合理之处。
从化二的EMC经验来看,没有PCB走线的EMC设计,想通过结构屏蔽、接口滤波、接地,而通过EMC测试,其风险与整改成本是巨大或不可接受的。而PCB走线合理的话,不增加设计或器件成本,却可以轻易的通过EMC测试。

——建议:华为的PCB的EMC设计、富士康的PCB的EMC设计,是这个方面的精华或经典著作,EMC与PCB工程师必须读通、读透、读懂!

(5)了解结构的EMC设计:
结构屏蔽与搭接、结构的绝缘防护与ESD测试、结构缝隙与孔洞、屏蔽线缆的接地等工艺与技巧问题,做为结构与EMC工程师必然了解。当接口电路、开关电源、PCB板已完成或EMC性能无法改变的情况下,可以通过结构设计来规避部分EMC风险。

(6)精通滤波与防护器件的特性:
电容、电阻、电感、共模扼流圈、磁珠、气体放电管、压敏电阻、TVS管、TSS、保险丝,作为EMC工程师,必须了解其特性,尤其是弱点或不足,否则,EMC工程师设计的防护与滤波电路,必然不可靠或存在风险。

(7)精透“接地”的真谛:
“地是信号或干扰的返回路径!”这一点,EMC工程师必须牢记。
“接地”的技巧是EMC中最精深的、最难懂、最根本性的问题!化二还是那句老话,“读懂了接地,你明白EMC真谛!”
没有良好的接地设计,一切EMC、安规耐压、SI、抗干扰(防雷)设计,均是神马或浮云

“接地”与“隔离”,“接地”与“防雷”、“接地”与“串扰”,“接地”与“耐压防护”,“接地”与“滤波”等学习与知识面极广!
化二折腾EMC久了,总结EMC问题多了,才慢慢会明白,“接地”设计是EMC工程师的根与本!
(8)熟悉现场的电磁干扰特性与抑制方法
通过EMC测试的设备(即使按最严酷的EMC标准测试),到现场运行时,还会因为电磁干扰而出问题,只是出问题的概率或机会少很多罢了。
EMC测试,是干扰特性与机理,有三四年的EMC折腾经验工程师,会将它摸清,一些防护器件与滤波器也是对其有很好的针对性。
因此,一个产品通过EMC测试,对于资深的EMC工程师来说,应该是比较容易的,但是应对现场的电磁干扰,就需要我们EMC工程师弯下腰、沉下心、扎进去,用眼、用心、用示波器、频谱分析仪、用时间去观察或着磨!最终,熟悉某现场或行业电磁干扰的产生机理、干扰特性、耦合路径,并针对现场干扰,改进设备的EMC性能,最终形成产品行业内竞争优势——也许这是EMC工程师最大的职责,也是最难处理的EMC问题!
铁路、电力、汽车、船舶、民用、航空等应用环境,其电磁干扰特性是迥然不同的,但是EMC设计方法是相通的。
大家一起努力吧,为中国电子产品的可靠性提升加油!!

化二为一
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  • 2014-5-29 16:08:44
 
【EMC原创】记化二从EMC菜鸟到高手艰难的成长历程

https://bbs.cntronics.com/thread-232786-1-1.html 熬过漫长的黑夜,终于看到了成功曙光
——记化二本人从EMC菜鸟到高手的成长历程
(1)序言
入道硬件近七载,与EMC之相识、相知、相恋,乃至执子之手、携手终身已两春秋。
作为经历EMC魔鬼的折腾,有着刻骨铭心的EMC记忆与成长经历的过来人,其中的酸甜苦辣、艰辛、曲折,也许只有EMC同行能够体会或共鸣的。
今天,化二讲自已的EMC故事,企盼与资深的EMC同仁共勉之,更希望自已的EMC成长经历有助于EMC新人的快速成长!
(2)入道硬件,因为性格
——基础或出身不是成为EMC的高手的必要条件,性格与机遇才是最关键的。
化二出身机械,电子学的基础不好(大学期间仅仅学习了包罗万象的电工学与大学物理),硬件几乎是空白,更不必说什么电磁场理论,什么MAXWell,但高中的物理,给了我法拉第感应原理等。
闲来无聊,研三的时候就跟着同窗学习了2个月的51单片机,会点亮几个LED指示灯与数码管,当然也会编写一些简易的RS232通信。
但单片机的神奇与好玩,深深地吸引着热爱实践与想折腾的我。
随着激情的四年热能与动力工程(船舶内燃机方向)学习,混沌的三年机械制造研究生折腾的学业生涯的结束,俺在深圳富士康混到了一个机械工程师的职位。
那里所谓的机械设计,也就是配合电子工程师做测试装置,给他们画一些简单的结构图纸,拿出去加工,回来组装,最后协助他们调试而已。
没有小孩,没有家庭,更不要回家给老婆做饭,那时化二的精力很充沛,而且是个工作的亡命之徒,加上天生好心肠,大家均喜欢叫我干杂活。
当然,人生最重要的机遇也在不知不觉中出现了——电子工程师忙不过来时,会让我帮他们调整或修改一下单片机程序的参数。
C语言基础,加上研究生阶段2个月的单片机汇编实践,我入手很快,大约3~4周后,就能单独的编写简单的C51单片机程序了,半年后,我居然可以帮助他们发现C51单片机中的Bug.

听话(执行力强)、工作有激情、热爱学习、好心肠,加上当时的领导或同事给我很多机会,我狂补了单片机、电子技术基础(数字电路、模拟电路),以及protel 99SE软件。
经过半年的历练,化二终于成为了一名机械电子工程师,并且孕育一个大胆的想法——告别自已熟悉多年,但倍感无聊、简单COPY,画图员式的机械工程生涯,踏上了电子工程或硬件这条神奇的大道。
(3)结识EMC,因为故障
——在产品的开发中,只有两种工程师,一种工程师已遇到了EMC,另一种即将遇到EMC!
对于电子工程师或硬件工程师而言,大部分的时间就是COPY开发板或核心芯片供应商(如Atmel、TI、NXP、周立机)的参考电路,然后画PCB板,编写应用程序,焊接组装而已,调试运行成功,卖给客户。
也许这就是目前国内很多中小型公司或大学嵌入式硬件的开发流程,这样的产品开发周期短,研发成本低,加上功能齐全,因此比较适用于浪费电子与工厂内的检测装置的开发。
但是故障或不稳定的恶梦,一直伴随着研发工程师。
那时间,我们自主研发的、在实验室运行良好检测装置,一拿到生产车间(有电动机、空调、机床、贴片机等设备),经常会出现死机、复位重启、误动作、电路损坏、检测结果不精准等莫名其妙的问题。
这些问题困扰着我们研发工程师、课长与专理等,检测自动化装置开发部门成为全厂品质不佳问题的主要投诉对象。
面对现场的这些问题,我们显得是那么的无奈、压抑、无助、急迫,乃至负罪感,所有的这一切完全冲垮了新产品的成就感与自豪感。

多方打听,才知道是干扰,是电磁干扰(当时尚不知道抗干扰是EMC研究的最主要的内容),这魔鬼或恶魔让我们的新产品的运行不稳定!
此时的化二才恍然大悟,开发一款新产品,实现其功能不是很难的,但是让它稳定运行,的确是一个很大的挑战!
(4)入门EMC,因公司环境与流程
——EMC是产品可靠性的重要基础,随着公司的技术积累与对产品质量的重视,会越来越注意EMC,尤其是其抗干扰性能。
经过Foxconn一年单片机应用开发的历练,2008年,我跳进了另一家上市公司,专门从事基于RFID的铁路信号设备的嵌入式硬件开发(单片机、FPGA、ARM程序的编写,电路设计)。
铁路产品,可靠性要求高,对器件成本不敏感,开发流程复杂,研发周期较长,加上同事之间有携手并肩、共同进步的优良传统,以及良好的培训机制与优良的实验室,这里非常有利于技术人员的成长,尤其是那些愿意钻研的人。
经历两三个产品的开发(两年左右的技术成长),化二才慢慢的明白,产品的可靠性,涉及到方方面面,如器件选型与降额、散热、温湿环境、电磁兼容、信号完整性、微观力学、安规设计、软件的容错设计......
公司里不少嵌入式硬件工程师,有几位工程师也有少量的EMC经验积累,也时常会有EMC培训(概念性的),甚至请科普伦的大牛——吴卫兵老师给我们讲课。
现在看来,这些EMC知识均谈不上高深与精专,但是给化二新的视野与一片开阔的天地。至此才明白,化二在富士康遇到的设备的抗干扰性问题,其实是EMC中的一部分。

化二初次亲密接解抗干扰实验(ESD、EFT、Surge),感觉它是那么的神奇(可以让设备误动作与损坏,能够摸拟我在FSK设备失效的场景),也是那么的可怕(很难整改,许多项目因它而delay)。

那时,理论基础不好,找一本合适的EMC书籍学习,非常困难,一看到MAXWELL电磁场理论就头痛,感觉EMC是那么的深奥、枯燥,有放弃的感觉,但是项目逼着我继续下去。

譬如某产品的ESD测试中,“ESD引起设备复位重启”整改,我在网上找了不少资料,也到图书馆找了不少书。经过近两周的努力(白天在资深硬件工程师指导下泡实验室,晚上回来看书),终于给解决了——在复位信号的引脚并联470pF~1000pF的电容。
该产品的另一个测试项目中——电源EFT测试,设备的误动作,参照EMC书本的提示,添加了电源滤波器,也给解决了。

是啊,是上帝帮助了在EMC中迷失方向的化二——找到了某EMC系列的EMC书籍(主要郑军奇、钱老、杨继深、朱立文的)写得很精彩,此类书注意实效,理论要求不强,比较适合EMC入门。

就这样,经历了公司系统EMC培训、实践折腾、简单的书本理论学习,化二对EMC有粗略的了解,也算是入门了吧!
(5)EMC,因爱而专
人也许有很多的爱好,但其精力却是有限的。EMC内容之广,之深,足够你折腾很久。因为爱,必须有所舍,即所谓“溺水三千,只取一瓢!”
随着技术经验的增长,化二发现影响产品硬件可靠性最主要的因素是电磁兼容(现场电磁干扰)与温湿度问题,那些脚踏实地的通过EMC抗干扰设计的产品,在现场电磁环境中出现问题的概率不是很大。
但是可悲的事,大多数公司或研发人员,为了赶时间与抢市场,对产品的EMC没有严格的要求。最终导致产品的维护成本与返修率极高。

随着公司EMC意识的深入(尤其是“产品的EMC性能是设计出来的,而不是整改测试来的!”),EMC设备(含投资近二千万的暗室)逐渐完备,以及研发领导对产品EMC重视,公司开始着手铁路产品的EMC设计与规划。

原始EMC设计经验积累不足,加上工程师的EMC知识的不系统,该公司前期的EMC设计,主要借助EMC培训大师与供应商提供的标准防护电路!

时事造英雄!在这种背景下,化二甘愿做EMC工程师,充当了铁路产品抗干扰设计的急先锋,申请项目或改进原有产品,设计防护电路,画PCB,泡实验室,测量设计效果(有带高压探头的示波器),拿到现场做测试,总结经验,提供EMC培训。
不错,供应商或科普伦提供的防护参考设计电路,是比较容易通过EMC测试,尤其是浪涌,但是拿到铁路现场运行,发现了很多意想不到的问题,譬如:
A)用于AC220V电源线的压敏电阻14D561K,开裂、低阻抗或自燃;B)使用RS422防护的电路设备,接口芯片或TVS管损坏或短路,而前级防雷模块(外购)却运行良好;C)安规测试,添加了防护电路的通不过;D)添加了TVS或ESD防护器件的接口电路,在ESD测试中,照样死机与重启;E)自恢复保险丝导致设备掉电;F)添加了TVS管保护的接口电路损坏了,而互连的设备接口(未添加防护器件) 却完好;(G)铁路现场干扰的识别,与实验模拟的差异等;F)铁路设备现场接地容易受干扰;G)滤波良好或经典的接口电路,在这台设备可以通过EMC测试,而在其他的设备上居然过不了辐射骚扰RE;H)其设备研发通过EMC测试,中试却不通过;中试通过了,试生产却不通过.......
上述系统的EMC问题,折腾化二近两年,勤实践、总结失败经验、看EMC书、研读测试标准,历经无数的难眠之夜,逐步掌控了EMC,了解了其内含!
其中,杨克俊、周志敏、马永建的书(其他的均可以忽略),几乎成为我快速成长的指南针。


Coming.Lu
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哇,好牛B。
lehom
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拜师啊。
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小凡凡
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