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分享EMC之辐射通过,求助静电、脉冲群、浪涌整改

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出0入0汤圆

发表于 2017-1-6 13:11:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
上次发了一个帖子,说庆祝辐射通过,上次的帖子:

http://www.amobbs.com/thread-5666286-1-1.html?_dsign=5e6dc077

本来要写详细过程的,后来一直事情多,一直拖到今天才写完。现在的问题:静电、脉冲群、浪涌都过不了,一来给大家分享下整改的过程,二来请各位帮我出出主意,如何整改过静电、脉冲群、浪涌,谢谢!



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出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-1-6 13:11:26 | 显示全部楼层
测试及整改过程:
一、辐射抗扰度:RS测试是使用3V/m实验室,测试频率是80MHz-2.0GHz,水平和垂直天线都要测,大约40分钟到1小时。通过水平和垂直天线发出该频段的干扰信号,模拟现实生活中的无线电波干扰,看设备在该频段干扰时有无异常。很顺利通过该测试,水平和垂直方向都测试OK。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-1-6 13:11:47 | 显示全部楼层
本帖最后由 NFC 于 2017-1-6 13:17 编辑
NFC 发表于 2017-1-6 13:11
测试及整改过程:
一、辐射抗扰度:RS测试是使用3V/m实验室,测试频率是80MHz-2.0GHz,水平和垂直天线都要 ...

二、辐射骚扰:RE测试是使用10米法电波暗室,测试频率是30MHz-1.0GHz,先测垂直天线方向,再测水平天线方向,天线高度从1米升到4米,每升高一定距离,摆放设备的转台就转一定的角度,从设备的各个方向接收电磁波。一般而言垂直方向的骚扰更为严重,天线在1米到2米高度接收到的辐射最强。该测试是用天线接收设备辐射出来的电磁波信号,在规定的频率不超过相应的限制。经验之谈:当用垂直天线粗略测一下,如果发现超标就可以开始整改了,而不必从1米升高到4米全部测完。这个项目的收费是1050元每小时,争取在有限的时间内多整改几次。
最初30M低频超标10dB左右,480M逼近警戒线。
1、首先怀疑是电源的问题,在电源输入线、USB线、串口线上扣夹扣磁环(TDK),测试不通过。
2、然后怀疑是电脑或者显示器的问题,将电脑VGA线更换为测试所提供的一根实测通过的VGA线,单独测试联想电脑和显示器,通过。
3、然后单独测试设备,不通过,说明辐射源来自设备。
4、设备开机,断开负载,单独测试3个明伟开关电源,通过。
5、开机,给一半电路板上电,通过。
6、给另一半电路板上电,不通过。
7、再断开一个电路板电源,测试不通过。再逐次查找,最终定位到其中一个电路板,只要该电路板上电,骚扰就一直存在。
8、为了验证是否只存在一个骚扰源,只断开嫌疑电路板电源,其他电路板都上电,结果是通过,更加肯定了骚扰源来自该电路板。
9、接下来查找骚扰源从该电路板的哪个部件辐射出来的,该电路板负载5个步进电机,16个电磁阀,1个直流电机,1个开关量传感器输入。其他电路板也负载了步进电机,我初步排除了步进电机的可能,把所有电磁阀,传感器,直流电机端子拔出,测试通过。
10、再给后5路电磁阀和直流电机上电,测试通过。
11、再上电中间5路电磁阀测试通过。
12、再上电前5路电磁阀和传感器,测试不通过。最后查到是传感器的原因,拔出传感器就通过,为什么到最后一个才找到真凶?如果从前面往后排查,第一个就会查出元凶。
13、该传感器是个液位开关,检测废液桶里的液体是否已满,输入信号为1个开关量,是通过1个航空插头和设备相连,将航空插头金属外壳用扁平铜电缆接到测试室金属地面,测试通过,30M频点比警戒线低5dB左右。(以上测试仅指垂直测试)分析原因:a、设备外壳虽然是金属,但是喷漆后表面不导电;b、航空插头和设备接触的地方有个塑料的垫圈。以上2点导致航空插头的金属外壳未接地。
14、找到元凶后,我们拆除了电源线、USB线、串口线上面的磁环,进行水平方向的测试。测试结果是30M低频略微超出警戒线,480M余量不足3dB,细扫后,30M有所降低,在警戒线以下,480M也降了点。至此,时间已晚,没有再进行测试。猜想:如果电源线和通讯线都加上磁环,水平测试结果应该会好很多。










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出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-1-6 13:12:09 | 显示全部楼层
NFC 发表于 2017-1-6 13:11
二、辐射骚扰:RE测试是使用10米法电波暗室,测试频率是30MHz-1.0GHz,先测垂直天线方向,再测水平天线方 ...

三、传导发射:CE测试频率是150KHz-30MHz,测试设备电源通过电缆发射出来的干扰。火线和零线都要测试,两根曲线(专业名称忘记了),分别不超过对应的限值。测试大约半小时,莫名奇妙就通过了,没有整改,没啥好说的。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-1-6 13:12:30 | 显示全部楼层
本帖最后由 NFC 于 2017-1-6 13:22 编辑
NFC 发表于 2017-1-6 13:12
三、传导发射:CE测试频率是150KHz-30MHz,测试设备电源通过电缆发射出来的干扰。火线和零线都要测试,两 ...

四、静电放电:通过静电枪对设备上所有能够触摸到的地方进行放电。接触:±2KV、±4KV;空气:±2KV、±4KV、±8KV。实际是对金属外壳及螺丝进行接触放电,对塑胶外壳进行空气放电。很不幸的是,进行接触±2KV放电时就挂了,具体表现有两点:其一、设备上有个假冒的“急停开关”,实际上就是一个普通的非自锁按键开关,通过单片机检测一个IO口电平的变化来感知是否该开关被按过,该开关的信号优先级最高,当检测到该按键被按下后,软件界面弹出急停开关按被按下,点确定后,软件自动强制关闭。主控板比较靠右,急停开关也比较靠右,当在靠右的金属板进行放电时,会误触发该急停信号;拔出急停端子后,再次测试依然会误触发急停信号。然后打设备后面的螺丝,上面一排6个螺丝无异常,下面一排中间1个螺丝进行放电时,100%会误触发急停信号,用万用表实测,该螺丝没有接大地,用锉刀把钣金表面的油漆锉掉之后,拧紧螺丝,测试和大地相通,再次测试,和预想的一样,测试通过,不过这只是2KV。随后进行4KV静电放电测试,4KV果然很猛,不管打哪里,后面螺丝也好,前面裸露的金属板也好,一打一个准,打一次误报一次急停。(PS:静电实验开始前,测试工程师向实验室金属地板上放电给我演示,没想到我们的设备就报急停了。这是一个很重要的信息。)
表现其二、每打一次静电,步进电机就会抖动,发出“咔咔”的声响。步进电机控制是由3个信号线控制,分别是使能、方向、PWM。步进电机抖动的时候有前有后,并不是往一个方向的,说明方向信号受到了干扰;软件操作上有个功能是去掉全部步进电机使能,让所有电机失能后,静电测试没有抖动现象,说明使能信号没有受到干扰???还是干扰强度不够。(PS:使能信号是高电平有效)

设备拉回公司后,我用打火机的压电陶瓷放电来模拟静电,出现的故障一样。(打火机的压电陶瓷放电电压有多高?)
说说这个“急停信号”吧,信号线上有100nF电容到地,主控板的数字信号地没有接设备的机壳(即大地),我将主控板的电源地线拨开外皮,接电源地接到机壳上,故障依旧(是不是接地的方式不对?)还做了一些实验,发现装主控板的钣金接地似乎有问题,如果用粗线将钣金上其中一个拧螺丝的地方直接接地,然后对该螺丝附近放电,就不会有问题,如果离该螺丝10厘米左右放电就有问题。另外用了外部实验电源给该主控板供电,用示波器观察3.3V电源波形,发现打静电时,3.3V电源上有干扰,单片机程序还没有跑飞。猜想:可能是3.3V电源上的干扰,导致了所有IO口电平干扰。
那么该如何做呢?从防御和疏导静电两方面来看。
1、        如何在电源或者地线上做文章来抵御静电的干扰?(将上图的脉冲干扰干掉)
2、        如何更快的释放静电?(或者说优化静电的释放路径)
捕捉到3.3V电源上的干扰。

主控板和电源的布局:


电源输入口:


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出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-1-6 13:12:47 | 显示全部楼层
NFC 发表于 2017-1-6 13:12
四、静电放电:通过静电枪对设备上所有能够触摸到的地方进行放电。接触:±2KV、±4KV;空气:±2KV、±4 ...

五、电压跌落分为电压暂降和电压中断,我感觉两者差不多,由于电源是市电交流220V,所以周期是50Hz,电压暂降是1周期降到220V的0%,5个周期降到220V的40%,25个周期降到220V的70%;电压中断是降到220V的5%,持续时间是250个周期,中断这么久,设备和电脑都罢工了,但是法规的要求是可以人为恢复,包括重启电源灯方法,所以我感觉电压中断所有设备都能通过。电压暂降也顺利通过。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-1-6 13:13:03 | 显示全部楼层
NFC 发表于 2017-1-6 13:12
五、电压跌落分为电压暂降和电压中断,我感觉两者差不多,由于电源是市电交流220V,所以周期是50Hz,电压 ...

六、浪涌测试:线对线1KV,线对地2KV,这里的线是指火线和零线。设备使用了3个明纬开关电源,分别是24V、12V、5V,不要问我为什么要使用3个电源,而不用DC-DC芯片实现,因为设计的人早就走了,我到公司的时候产品已经成型量产,也不方便去改电源了。测试线对线1KV,顺利通过;线对地2KV一开始就出问题了,发现5V开关电源内部有火花,并且伴有啪啪啪啪声,但是并没有损坏,12V和24V电源无异常。前几天联系明纬销售,销售说他们的产品都是过了认证的,经过我好说歹说,销售说让人到公司看看,下午来了两个人,询问了详细情况,然后就走了。过了一天,销售回复我说,她咨询了明纬总公司,说线对地2KV的高电压下,出现异常是正常的。我了个去,大言不惭啊,我怀疑我们是买到了假的明纬电源。浪涌目前就卡在了这个5V电源上,线对地2KV过不了。(PS:交流电输入到设备后,没有接滤波器,是不是接滤波器后有改善?)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-1-6 13:13:19 | 显示全部楼层
NFC 发表于 2017-1-6 13:13
六、浪涌测试:线对线1KV,线对地2KV,这里的线是指火线和零线。设备使用了3个明纬开关电源,分别是24V、 ...

七、电快速舜变脉冲群:该项目分为交流电源和IO信号,交流电源上是给电源段输入5KHz的1KV脉冲;IO信号法规上写的是大于3米的才做,设备上有3根USB线和1根串口线,与电脑相连,长度刚好3米,为了保险起见,还是做了IO信号的脉冲群。遗憾的是交流电源和IO信号脉冲群,都没有过,表现只有1个:步进电机抖动,咔咔响。和打静电的时候表现一样,不过交流信号的脉冲群的时候,抖动最大,IO信号的抖动稍微小些,尝试减小电压做IO脉冲群,电压降低到500V时,抖动减弱。测试250V时,仍然有微小抖动。设备拉回公司后,没有设备来模拟脉冲群,不得知其中原因。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-1-6 13:13:35 | 显示全部楼层
NFC 发表于 2017-1-6 13:13
七、电快速舜变脉冲群:该项目分为交流电源和IO信号,交流电源上是给电源段输入5KHz的1KV脉冲;IO信号法 ...

八、传导抗扰度:未测试,测试所3台测试传导抗扰度的设备坏了2台,还有1台不敢用了,测试人员怕又坏了。

出0入102汤圆

发表于 2017-1-6 13:17:30 | 显示全部楼层
赞,感谢LZ分享!

出0入0汤圆

发表于 2017-1-6 13:35:11 | 显示全部楼层
写的很详细,赞一个

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-1-6 13:36:44 | 显示全部楼层
llj1007 发表于 2017-1-6 13:35
写的很详细,赞一个

我力求还原整个过程,上个月28和29号做的测试,今天才写完,期间各种杂七杂八的事情。

出0入0汤圆

发表于 2017-1-6 13:37:43 | 显示全部楼层
NFC 发表于 2017-1-6 13:12
四、静电放电:通过静电枪对设备上所有能够触摸到的地方进行放电。接触:±2KV、±4KV;空气:±2KV、±4K ...

主控板的地线不要直接连接外壳地,可以采用电阻并联电容的方法试试,电阻=1M(1206) 电容=1000P(1206)或瓷片电容

另外关于急停开关:第一,是不是可以通过软件滤除;第二,在信号输入端与地线之间使用TVS或压敏电阻试试看

关于3.3V电源受到的静电干扰也可以使用TVS(5V)试试看,另外,静电入口(螺丝)与外壳使用宽的导电胶布接触(貌似宽的导电布效果比导线好)

浪涌是对电源造成影响,你只能在交流电输入端加入滤波器试试看了

EMC真心不好过,祝你好运

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-1-6 13:50:41 | 显示全部楼层
首先谢谢你的回复。
关于数字信号地和机壳地,好像一直没什么确切的处理方法,有阻容并联的;有Y电容的;有直接相连的;有不连的。我打算改版PCB的时候把阻容、Y电容都设计上,测试的时候都尝试下。
关于急停,我首先想到的也是硬件上加RC滤波或者TVS,软件上延时消抖,可能会解决急停信号的干扰问题。
但是步进电机抖动的问题,似乎没想到什么好的方法,可能把电源上的干扰彻底干掉后,电机抖动和急停的问题就迎刃而解了,只是猜想。
现在的机架全是这种不导电的横梁,打算买点导电胶布试试,想改这个结构,不太容易。

出500入0汤圆

发表于 2017-1-6 13:57:07 | 显示全部楼层
说一点我的看法

横梁是铝合金的吧,螺丝上紧了破坏氧化层就是导体了。

静电:急停信号线加TVS或者ESD防护二极管
浪涌:
如果是空气放电管放电应该是准许的,如果其他地方放电注意放电间距,是不是开关电源安装的时候某些地方破损了
电源内如果没有空气放电管,先外加空气放电管和压敏电阻试试

群脉冲:
电源,如果开关电源没有问题,应该是辐射导致的,可以尝试在电源输入口增加电源啊滤波器,位置应安装在机壳上
信号线,USB可以加低电容TVS甚至换成隔离USB,串口线加TVS或者用隔离模块

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-1-6 14:19:40 | 显示全部楼层
JamesErik 发表于 2017-1-6 13:57
说一点我的看法

横梁是铝合金的吧,螺丝上紧了破坏氧化层就是导体了。

的确是铝合金的,螺丝破坏了氧化层才接地的。
麻烦推荐TVS或ESD型号,另外主控板有很多牛角座,牛角座的信号也需要加TVS,麻烦推荐TVS排,就是一个器件能接很多个信号的。

出0入0汤圆

发表于 2017-1-6 14:19:47 | 显示全部楼层
NFC 发表于 2017-1-6 13:50
首先谢谢你的回复。
关于数字信号地和机壳地,好像一直没什么确切的处理方法,有阻容并联的;有Y电容的;有 ...

如果可以改板的话,建议你信号输入与输出多加点RC,如果是双面板,布板的时候尽量把线布在一面,以至于可以保证另一面的地线完整性,多打些地线过孔,尤其在DCDC或LDO的滤波电容的电线上

加一些ESD和TVS之类的,防止后期整改的时候使用

最重要的还是要把地线处理好,尤其是可能引入静电的区域

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-1-6 14:22:08 | 显示全部楼层
qjs412_avr 发表于 2017-1-6 13:37
主控板的地线不要直接连接外壳地,可以采用电阻并联电容的方法试试,电阻=1M(1206) 电容=1000P(1206)或瓷 ...

麻烦推荐单个TVS和阵列TVS,因为牛角座的所有信号都想加,每个信号一个TVS或ESD太占地方了。

出0入0汤圆

发表于 2017-1-6 14:30:45 | 显示全部楼层
NFC 发表于 2017-1-6 14:22
麻烦推荐单个TVS和阵列TVS,因为牛角座的所有信号都想加,每个信号一个TVS或ESD太占地方了。 ...

我用过TI单路的
阵列式的没有用过,参考下面链接,貌似NXP也有很多
http://www.ti.com.cn/lsds/ti_zh/ ... ction-products.page

出0入0汤圆

发表于 2017-1-6 16:21:28 | 显示全部楼层
浪涌应该好弄,加压敏,TVS,放电管

出0入0汤圆

发表于 2017-1-6 16:28:49 | 显示全部楼层
zmark了慢慢看

出0入0汤圆

发表于 2017-1-6 16:33:38 | 显示全部楼层
写的非常好,谢谢LZ的分享

出0入85汤圆

发表于 2017-1-6 16:43:22 | 显示全部楼层
跟着mark

出300入477汤圆

发表于 2017-1-6 16:50:47 | 显示全部楼层
唉,辐射传导都好过,电压跌落也好过,浪涌主要靠电源,最难的就是静电和脉冲群。这俩不是靠某一个东西,而是整体都必须正确的设计,否则肯定过不了。现在我自己摸底测试都只做这两样了~

出0入0汤圆

发表于 2017-1-6 20:19:15 | 显示全部楼层
把PCB图发上来吧,电源部分布线是关键。

出0入0汤圆

发表于 2017-1-6 20:21:25 | 显示全部楼层
最近EMC的贴子不少哈,我也正在整改PCB,6KV静电间接放电不过

出0入0汤圆

发表于 2017-1-6 20:21:43 | 显示全部楼层
还有机器导体与PCB的爬电距离

出0入0汤圆

发表于 2017-1-6 20:43:25 来自手机 | 显示全部楼层
感觉你做的标准都是轨道交通行业的产品,EMC试验其实最难的是暗室里面的辐射和抗扰度,浪涌,脉冲群都和电源的设计有关系,一般明纬电源需要再加滤波器才能解决,静电就看PCB的设计水平,接地和绝缘间距的处理,我设计的产品电磁兼容都是一次性通过

出0入8汤圆

发表于 2017-1-6 20:46:06 | 显示全部楼层
写得不错啊,学习了

出0入0汤圆

发表于 2017-1-6 21:02:20 | 显示全部楼层
楼主注意两点:
1、压敏是浪涌的天敌,有了压敏电阻,浪涌的能量能降下一大半。
2、静电和电快瞬变,除了考验电路原理外,更考验的是布板水平,同样的原理,布得好的与布得差的,差了不止十万八千里。

几乎所有的对ETU干扰实验,都考验布板水平,原理都还在次要的位置上。并且很多时候,都是板子布得不好,才会在原理上想办法。
板子布得好,是疏的方法,而加器件,是堵的方法。
实际应用时,当然是疏堵结合来的效果要好,但忽略了哪一样,结果都不会太理想。

出300入477汤圆

发表于 2017-1-6 21:06:15 来自手机 | 显示全部楼层
xjmlfm1 发表于 2017-1-6 21:02
楼主注意两点:
1、压敏是浪涌的天敌,有了压敏电阻,浪涌的能量能降下一大半。
2、静电和电快瞬变,除了考 ...

我赞成这一点。
保护元件得够,但布板也很重要。同样的元件不同的板子可以差很远…

出0入0汤圆

发表于 2017-1-6 21:14:22 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2017-1-6 21:06
我赞成这一点。
保护元件得够,但布板也很重要。同样的元件不同的板子可以差很远… ...

我的感觉是布板比原理重要得多,同样的原理,我们有同事布的板,电快瞬变,静电,浪涌这些3级都过不了。而换一个经验丰富的,同样的原理,这3个实验过4级,还有余量。

出0入137汤圆

发表于 2017-1-6 21:55:04 | 显示全部楼层
whuctx 发表于 2017-1-6 20:43
感觉你做的标准都是轨道交通行业的产品,EMC试验其实最难的是暗室里面的辐射和抗扰度,浪涌,脉冲群都和电 ...

轨道交通是GBT25119,另外轨道交通不差钱,电源都是靠模块保证过EMC,VICOR,SQYNOR随便用,1W平均10元钱。电源前端加上标准电路一般都能过。

出0入91汤圆

发表于 2017-1-6 22:14:12 | 显示全部楼层
其实有些地方有迹可循的
30M一般都是电源那边出来的比较多,如果机箱是金属的,那考虑30M的辐射是从电源线串出来的,扣上磁环问题可以有大的改善

做下来那么多测试,觉得最难过的还是  RE跟EFT

出0入91汤圆

发表于 2017-1-6 22:20:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 ackyee 于 2017-1-6 22:22 编辑

至于480M的地方,这个移看就是晶体的谐波,480像是24M的晶振谐波,找到24M通讯的那些地方, 不管是时钟还是通讯的信号线,  规范的改法,加上匹配电阻,削弱信号回流跟振铃,CLK跟DATA基于这个频段的都要
如果基于24M通讯有排线,用铜箔把排线包起来,然后铜箔接PE地,如果没有PE,则接GND

EFT其实你去找电源的问题是错的,EFT过不了,真正的原因是PCB的布局及LAYOUT并不合理,从电源上去想办法只是将EFT的干扰隔绝在设计的前端
EFT只有两个办法,
1更规范的布局PCB,并且在PCB上加入抗干扰的原件等
2.不改PCB的情况下,将设备里长的导线都扣磁环,一个个找原因,  电源输入端串共模电感,并TVS只能一个个试过去

出0入0汤圆

发表于 2017-1-7 07:53:51 来自手机 | 显示全部楼层
赞,                    

出0入0汤圆

发表于 2017-1-7 08:14:47 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2017-1-6 16:50
唉,辐射传导都好过,电压跌落也好过,浪涌主要靠电源,最难的就是静电和脉冲群。这俩不是靠某一个东西,而 ...

正解。。。。。。。。

出0入0汤圆

发表于 2017-1-7 08:38:04 | 显示全部楼层
宝贵经验,,希望整理得详细点

出300入477汤圆

发表于 2017-1-7 20:43:56 来自手机 | 显示全部楼层
ackyee 发表于 2017-1-6 22:20
至于480M的地方,这个移看就是晶体的谐波,480像是24M的晶振谐波,找到24M通讯的那些地方, 不管是时钟还是 ...

EFT简直是专治不良布板还有不抗干扰的单片机。
多年前见过,台产51和186,任凭你怎么做,怎么保护,也过不了2000伏。而用日本的单片机,也是两层板,就很容易过4000!
不服不行!

出0入0汤圆

发表于 2017-1-7 21:02:22 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2017-1-7 20:43
EFT简直是专治不良布板还有不抗干扰的单片机。
多年前见过,台产51和186,任凭你怎么做,怎么保护,也过 ...

哈哈,还不如说EFT专治各种新手。

做过EFT,才会知道单片机的抗干扰能力,光听宣传没用。

出300入477汤圆

发表于 2017-1-7 21:15:33 来自手机 | 显示全部楼层
xjmlfm1 发表于 2017-1-7 21:02
哈哈,还不如说EFT专治各种新手。

做过EFT,才会知道单片机的抗干扰能力,光听宣传没用。

不一定。
就算是老手,只要是用台湾厂的51,只准用两层板,就算随便你加保护,也包你不过4KV脉冲群,就算过2KV也不知得加多少保护。
而中等以上水平的人用瑞萨单片机画相同功能的板子,都能过4KV无压力。
不服不行。
经验再丰富的设计师遇到坑人的单片机也躲不过!

出0入0汤圆

发表于 2017-1-7 21:26:53 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2017-1-7 21:15
不一定。
就算是老手,只要是用台湾厂的51,只准用两层板,就算随便你加保护,也包你不过4KV脉冲群,就算 ...

确实,抗干扰能力强的单片机,画板的时候不用特别注意,保护器件也不用加特别多,就能轻松通过。
典型的如TI的430,MICROCHIP的18F系列的片子。

话说我也被坑过,用过一次HT的片子做数码管驱动,结果一打干扰,主单片机没事,显示乱了,怎么改都不行。

出300入477汤圆

发表于 2017-1-7 21:33:43 | 显示全部楼层
xjmlfm1 发表于 2017-1-7 21:02
哈哈,还不如说EFT专治各种新手。

做过EFT,才会知道单片机的抗干扰能力,光听宣传没用。

我研究生刚毕业一两年的时候,用stm32画了一个核心板,
静电脉冲群最高级都能过,唯独公司内部"一柜子接触器"实验三天内必死。
后来改用英飞凌XE164,底板都没换,只画了个CPU板,换上后再也打不死了,当然静电脉冲群还是能过的,反正都是最高等级…。
当时老总说stm32是应试教育,只抗标准测试,不抗自己这种土测试。我无话可说…
注:这种测试就是弄一柜子好几十个接触器,不停的几秒开关一次,接到板子的电源和IO即可。

出0入0汤圆

发表于 2017-1-7 21:52:42 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2017-1-7 21:33
我研究生刚毕业一两年的时候,用stm32画了一个核心板,
静电脉冲群最高级都能过,唯独公司内部"一柜子接 ...

个人感觉,STM32的抗干扰能力,算是中等,不上不下,比国产的和台系的强,但比日系的和美系的又略差。
所以每次用STM32做项目的时候,各个输入输出口都是特别是小心,尽可能多的加抗干扰器件。

出0入0汤圆

发表于 2017-1-7 21:56:53 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2017-1-7 21:33
我研究生刚毕业一两年的时候,用stm32画了一个核心板,
静电脉冲群最高级都能过,唯独公司内部"一柜子接 ...

说到土方法,还有一种土方法。
做测量设备的时候,产品做幅射发射抗扰度,10V/m,一点问题没有,测量值闪都不闪一下。
突然某一天,现场反应,在用对讲机的时候,测量值乱跳。
然后我们自己的买了一台5W的摩托罗拉的对讲机,对着一按,果然测量值乱跳。
为此事专门立项研究,足足研究了3个月。
得出的结果是,要想抗对讲机干扰,不仅硬件上要改进,软件上也需要改进。
最终改进的结果,是在对讲机贴近干扰时,测量值的变化不超过5%。

出0入0汤圆

发表于 2017-1-8 01:00:08 来自手机 | 显示全部楼层
这个帖子可以写的相当好,希望楼主继续写些心得。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-1-9 15:50:11 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2017-1-6 21:06
我赞成这一点。
保护元件得够,但布板也很重要。同样的元件不同的板子可以差很远… ...

看了大家回复,还是决定把主控板好好重新整改下,目前的改进措施如下4点,大家看看以下措施是否到位,元件参数选择是否正确。谢谢!

1、电源上加TVS、磁珠等。
12V电源用了P6KE15
5V电源用了P6KE6.8
3.3V电源用了P6KE5.0
上面3个选型是否合适?需要选择后缀为CA的双向器件没?
另外磁珠参数,按以往的经验选了个,不知是否得当?




2、接插件端口加ESD。
初步想用SOT23封装,双路的ESD;或者SOT23-6,5路ESD。大家有没有推荐的型号?好采购的,性能稳定点的。价格嘛,小于3元/PCS。看了下SMF05C,似乎价格非常便宜,不知可靠不?
我在TI和NXP官网上随便看了下,初步选了2个型号:TPD2E009 、PESD36VS2UT ,不知好不好买。


附上TPD2E009 、 PESD36VS2UT 的主要参数图:








3、急停信号加ESD、TVS、RC。顺便问一句,P6KE5.0用在STM32单片机3.3VIO上是否合适?有没有针对3.3VIO保护的TVS呢?




4、GND和机壳地之间加RC。有没有必要加4组RC呢?


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出180入0汤圆

发表于 2017-1-12 14:17:33 | 显示全部楼层
很详细 很好

出0入8汤圆

发表于 2017-1-12 21:06:50 来自手机 | 显示全部楼层
楼主的方案测试了吗

出0入0汤圆

发表于 2017-1-13 12:52:07 | 显示全部楼层
前段时间刚做过电快速舜变脉冲群,整改后可以过4KV,给楼主分享下自己的心得。交流电源口加电源滤波器,直流电源口加π滤波器(电感68uh,电容10nf)。要注意电源滤波器的PE地一定要接好,我开始用导线连,效果不好,换上铜箔后就好了。还有就是金属外壳的话,外壳一定要接地,而且要保证良好接地。

出0入0汤圆

发表于 2017-3-9 19:27:59 | 显示全部楼层
大赞楼主

出0入127汤圆

发表于 2017-3-9 21:36:19 | 显示全部楼层
你这个RS(辐射抗扰度)项目测试3V/m,让我这要过20V/m  27MHz-6GHz,  CS(传导抗扰度)10V/m的要求情何以堪啊   跑遍东莞测试机构,都不能测试完全,深圳就计量院和中检南方可以测试,一小时1500大洋,整改就是不好,现在领导都不让出去测试了

出0入0汤圆

发表于 2017-4-1 13:04:44 | 显示全部楼层
看楼主的机器布局好像是医疗设备。说说你的改进原理图,TVS直接加在12上有风险,TVS触发后直接就短路掉了。一般会串保险丝加TVS.

出0入0汤圆

发表于 2017-4-2 14:17:53 | 显示全部楼层
谢谢楼主的心得。

出0入0汤圆

发表于 2017-4-2 16:16:06 | 显示全部楼层
NFC 发表于 2017-1-6 13:13
六、浪涌测试:线对线1KV,线对地2KV,这里的线是指火线和零线。设备使用了3个明纬开关电源,分别是24V、 ...

浪涌测试,可以加一个什么器件好像就可以。

出0入0汤圆

发表于 2017-4-4 09:02:20 来自手机 | 显示全部楼层
好贴   多谢楼主分享

出0入0汤圆

发表于 2017-4-4 09:32:43 | 显示全部楼层
多谢楼主分享宝贵经验!!!

出0入0汤圆

发表于 2017-4-5 11:00:16 | 显示全部楼层
心得很详细 最近做传导测试47Mhz附近两个点超标一点,class3过不了,电源电路用的LDO,目前还没定位出问题在哪

出0入0汤圆

发表于 2017-4-5 19:49:40 来自手机 | 显示全部楼层
我觉得就传导最麻烦,尤其是功率PWM,其他都不是问题

出0入0汤圆

发表于 2017-4-6 11:19:50 | 显示全部楼层
好经验贴

出0入0汤圆

发表于 2017-4-7 15:30:17 | 显示全部楼层
学习了!~

出0入0汤圆

发表于 2017-4-26 21:16:27 | 显示全部楼层
NFC 发表于 2017-1-9 15:50
看了大家回复,还是决定把主控板好好重新整改下,目前的改进措施如下4点,大家看看以下措施是否到位,元 ...

谢谢你的这几个图,学习了不少内容。
可与否指导一下
1)单片机stm32的晶振电路、复位电路 要采取哪些措施?
2)单片机系统的模拟信号采集电路 , 模拟信号输出电路,要采取哪些措施?

非常感谢!

出0入0汤圆

发表于 2017-7-26 17:04:46 | 显示全部楼层
非常珍贵的帖子,收藏了,楼主辛苦了

出0入0汤圆

发表于 2017-7-27 08:32:41 | 显示全部楼层
EMC经验帖,马克

出0入0汤圆

发表于 2017-7-28 10:11:48 | 显示全部楼层
mark           

出0入0汤圆

发表于 2018-4-13 11:18:22 | 显示全部楼层
楼主后来解决了嘛

出0入10汤圆

发表于 2018-4-13 14:10:43 | 显示全部楼层
收藏一下

出0入0汤圆

发表于 2018-4-13 21:35:28 来自手机 | 显示全部楼层
今天刚去摸底,死在了ESD上。IEC60601新规ESD难度加大好多!从接触6K空气8K提到接触8K,空气15K!15K!15K!还要不要人活了

出0入0汤圆

发表于 2018-4-14 02:06:49 | 显示全部楼层
好资料,经验之谈

出0入0汤圆

发表于 2018-4-14 07:27:11 | 显示全部楼层
感觉这个贴子很精华啊

出0入4汤圆

发表于 2018-4-14 17:04:27 | 显示全部楼层
感谢LZ分享!

出0入0汤圆

发表于 2018-4-14 21:45:16 | 显示全部楼层
感谢楼主分享,我们平时需要测试的主要有抗扰度CS/3V/10V,RS/10V,EFT/4KV,传导,骚扰这些,PCB布线影响非常大,当然不同芯片的表现差异也非常大。

出0入0汤圆

发表于 2018-4-14 22:04:56 | 显示全部楼层
ESD, CS ,RE测试都是非常常见遇到问题的,这个帖子很不错

出0入0汤圆

发表于 2018-5-15 10:54:05 | 显示全部楼层
马克.EMC之辐射通过,静电、脉冲群、浪涌整改贴

出0入0汤圆

发表于 2018-5-15 17:35:25 | 显示全部楼层
很好的参考资料,必须顶上去

出0入0汤圆

发表于 2018-5-15 19:06:32 来自手机 | 显示全部楼层
感谢楼主分享

出0入0汤圆

发表于 2018-9-17 10:14:57 | 显示全部楼层
很好很详细的经验分享 赞一个

出50入58汤圆

发表于 2018-9-17 11:06:12 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享的经验,过段时间有产品也要做EMC试验,在校研究生布的板,估计悬

出0入0汤圆

发表于 2018-9-17 11:25:26 | 显示全部楼层
ESD测试我这折腾了一个多星期,最后显示屏信号线VGA换成HDMI加磁环,USB线环焊屏蔽加磁环才过。电压跌落不过换了明纬的电源就OK,用TDK的反而不行。浪涌/群脉冲加了防雷电路就好了。IO的群脉冲没有做,我的控制线为了规避做成了2.9米

出0入0汤圆

发表于 2018-9-17 11:25:46 | 显示全部楼层
EMC整改也需要不断的刨坑的积累经验。确实有时候不好过!~

出0入57汤圆

发表于 2018-9-18 10:27:49 | 显示全部楼层
楼主这些测试等级不算很高。
我司现在产品全部要求静电空气放电15KV 接触8KV 群脉冲(耦合夹耦合式)2KV 100KHZ/5KHZ都测,还有低温工作-30C。所有测试均不能出现重启死机或误动作
现在部分产品空气放电15KV不过,金属外壳接地有时都会重启,群脉冲有时会受到干扰导致无动作,甚至出现过线路上限流电阻感应到脉冲群高压导致损坏开路的。低温到-30C有些用了STM32F1 RTC晶振的设备会无法启动,RTC低温时启动失败。整改工作任重道远

出0入0汤圆

发表于 2018-9-18 13:22:27 | 显示全部楼层
雷击浪涌,群脉冲,静电  这三项是对重要的啊

出0入0汤圆

发表于 2018-9-18 13:33:08 | 显示全部楼层
有时候会用到,标记。

出0入0汤圆

发表于 2018-10-27 10:13:51 | 显示全部楼层
这个有用,标记下

出0入0汤圆

发表于 2018-10-29 17:33:53 | 显示全部楼层
这个有用,标记。收下了。。。。

出0入0汤圆

发表于 2018-10-30 07:13:17 | 显示全部楼层
ESD, CS ,RE测试都是非常常见遇到问题的,这个帖子很不错

出0入0汤圆

发表于 2018-10-30 09:59:25 | 显示全部楼层
楼主是哪里的?能否借下设备做下快速脉冲群试验?

出0入0汤圆

发表于 2018-10-30 10:00:06 | 显示全部楼层
另,北京地区的单位或公司有脉冲群测试设备的,可联系一下。

出0入4汤圆

发表于 2019-9-20 13:21:01 | 显示全部楼层
感谢分享,mark

出35入0汤圆

发表于 2019-9-30 17:31:38 | 显示全部楼层
谢谢分享,确实是静电和群脉冲还有辐射骚扰比较难过.
群脉冲还好,是加在电源端口或信号端口的.
静电就不好说了.

出0入0汤圆

发表于 2020-3-13 14:50:07 | 显示全部楼层
好东西

出0入17汤圆

发表于 2020-3-13 15:53:57 | 显示全部楼层
好资料,正准备学EMC相关的,这个适合入门

出0入0汤圆

发表于 2020-3-15 20:02:49 | 显示全部楼层
多谢楼主分享经验

出0入0汤圆

发表于 2020-3-15 22:45:45 | 显示全部楼层
感谢分享

出10入0汤圆

发表于 2020-6-5 10:46:57 | 显示全部楼层
mrf245 发表于 2018-9-18 10:27
楼主这些测试等级不算很高。
我司现在产品全部要求静电空气放电15KV 接触8KV 群脉冲(耦合夹耦合式)2KV 10 ...

你这个啥产品,牛比。

出0入17汤圆

发表于 2020-6-5 13:52:52 | 显示全部楼层
产品刚过FCC  CE认证,看到晚了,还好已经过了,必须MARK!

出0入57汤圆

发表于 2020-6-12 11:52:33 | 显示全部楼层
dingwei 发表于 2020-6-5 10:46
你这个啥产品,牛比。

电力行业,行业标准是三级,但三级是入门标准,公司内部定的是四级

出0入0汤圆

发表于 2020-6-12 12:16:24 | 显示全部楼层
先mark一下,有时间细品,感谢!

出0入42汤圆

发表于 2020-6-12 14:25:34 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享!楼主电源整改后效果怎样?

出0入0汤圆

发表于 2020-7-24 09:39:12 | 显示全部楼层
感谢楼主分享,以后肯定用得上,先mark
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