产品EMC的空间辐射测试超标，求助

zjykymt · 发表于 2021-10-27 15:29:47

各位好，我做了一个搭载ESP32-WROOM-32E模组的电路板，但是EMC的空间辐射测试超标。

对此一窍不通，看之前的帖子感觉是DCDC这块地方需要改进，以下两点是我认为需要修改的地方，请各位前辈高人指点：
1）电感貌似4.7uH的不对，应该换成2.2uH；
2）电感下面不应该走地线，应该净空；

ackyee · 发表于 2021-10-27 16:48:43

本帖最后由 ackyee 于 2021-10-27 16:55 编辑

算了看了三遍删了三遍

你这个芯片配470uf大电容有点多了

别的问题你还是把整体产品图贴上来看看吧接线图什么的

tjiefk · 发表于 2021-10-27 17:01:28

SW加rc有效果

tjiefk · 发表于 2021-10-27 17:02:26

还有MPS的芯片EMI大

epwwm · 发表于 2021-10-27 17:17:11

要做好屏蔽

zjykymt · 发表于 2021-10-27 17:20:32

本帖最后由 zjykymt 于 2021-10-27 17:22 编辑

ackyee 发表于 2021-10-27 16:48
算了看了三遍删了三遍

你这个芯片配470uf大电容有点多了

大电容是给模块供的，目前用下来没什么问题所以就一直用着了。接口是DB9，然后其他电路就剩下一个RS232的芯片转换和ESP32的模组了和LED灯，电路比较简单。

zjykymt · 发表于 2021-10-27 17:27:34

tjiefk 发表于 2021-10-27 17:01
SW加rc有效果

我准备在输出端加磁珠不知道是否有效果

zjykymt · 发表于 2021-10-27 17:28:47

epwwm 发表于 2021-10-27 17:17
要做好屏蔽

在DCDC这块地方加个屏蔽罩吗？

epwwm · 发表于 2021-10-27 17:31:27

zjykymt 发表于 2021-10-27 17:28
在DCDC这块地方加个屏蔽罩吗？

ESP32的主频是多少？或断开ESP32看看，还有没有？ DCDC一般只是几M,加上倍频也没这么高频吧。。

zchong · 发表于 2021-10-27 17:36:19

近场探头走起

Mrp_Young · 发表于 2021-10-27 17:39:00

测试时候加上屏蔽罩，或者用铜箔纸覆盖。

flamma · 发表于 2021-10-27 17:41:01

感觉是DCDC？看上去DCDC的环路不算大，150M这么大不会如果是DC-DC造成的，不会是基频造成，大概率是内置mosfet开关的dv/dt。可以尝试加个RC 吸收看看。如果没有改善就可能是电路其他部分造成的。

ghhuang · 发表于 2021-10-27 17:44:50

zchong 发表于 2021-10-27 17:36
近场探头走起

近场探头加个放大器就差不多了。

lusir · 发表于 2021-10-27 17:45:36

DCDC和电感用屏蔽罩覆盖或者铜箔纸包住接地，输出增加33pf 10pf ，增加磁珠，应该有效

ghhuang · 发表于 2021-10-27 17:47:24

zjykymt 发表于 2021-10-27 17:27
我准备在输出端加磁珠不知道是否有效果

可以加大电感，或整个电源电路直接屏蔽起来

wye11083 · 发表于 2021-10-27 18:13:38

flamma 发表于 2021-10-27 17:41
感觉是DCDC？看上去DCDC的环路不算大，150M这么大不会如果是DC-DC造成的，不会是基频造成，大概率是内置mos ...

153.9mhz是19.2的倍频，周边几mhz的看上去像是展频？。。所以lz查歪了。应该先去掉天线再测测。跟dcdc没有任何关系。我们这边一个产品emc整改都过不了，最后发现是有一块板子24m时钟画了个环。。没有任何防护措施。。没有包地，没2层板，没有完整的地平面。。

zchong · 发表于 2021-10-27 19:41:58

按照楼上的思路来，思考一下153最有可能是哪里来的，是哪个频率的倍频，电源一般都是低频段，如果有近场探头，再配合一下很快就能找到源头，再想办法解决。

yuntianrenren · 发表于 2021-10-27 19:52:27

如果是电源出来的，试试这样看看，对效率会有一定影响

zjykymt · 发表于 2021-10-28 10:59:02

本帖最后由 zjykymt 于 2021-10-28 15:40 编辑

zchong 发表于 2021-10-27 19:41
按照楼上的思路来，思考一下153最有可能是哪里来的，是哪个频率的倍频，电源一般都是低频段，如果有近场探 ...

手边没有这些工具，想找计量院实验室测试，但是也没找到靠谱的

tjiefk · 发表于 2021-10-28 11:00:44

示波器看SW有没有严重过冲，把过冲消掉

zjykymt · 发表于 2021-10-28 11:04:44

epwwm 发表于 2021-10-27 17:31
ESP32的主频是多少？或断开ESP32看看，还有没有？ DCDC一般只是几M,加上倍频也没这么高频吧。。 ...

ESP32模组内部40M的晶振，240M的主频。我们这个产品出口到韩国的，然后乐鑫原厂的ESP32模组是过了KCC认证的，所以没有往这个模组上考虑。

我准备在DCDC那一块加个屏蔽罩，电源输出加个磁珠，然后再去实验室测试下。

zjykymt · 发表于 2021-10-28 11:28:16

tjiefk 发表于 2021-10-28 11:00
示波器看SW有没有严重过冲，把过冲消掉

MP2451为2Mhz的开关频率，这个是稳压电源12V输入的SW的波形，不知道这算过冲吗？

clzhan · 发表于 2021-10-28 11:46:53

100M 多M 的能辐射出来。估计走线很长，重点查一下走线。看那条线能走出来

tjiefk · 发表于 2021-10-28 12:23:28

zjykymt 发表于 2021-10-28 11:28
MP2451为2Mhz的开关频率，这个是稳压电源12V输入的SW的波形，不知道这算过冲吗？

...

不算严重，可以在C1上串个几欧的电阻，或者SW上加RC，看看能不能降低一些

rainbow · 发表于 2021-10-28 12:30:59

本帖最后由 rainbow 于 2021-10-28 12:39 编辑

DC/DC的输出电容放错地方了。
这个功率环路太长了。
L1，D2，C2这三个元件的位置放近些，之间的走线尽可能的粗而短。

看花眼了，C2位置是还好（我以为是上面那个电解）；

C2的容量是不是太小了，图就是0805的吧。

elecfun · 发表于 2021-10-28 13:45:30

不像是DCDC的问题，电感下面铺地没有问题。
可以换成LDO换单独电池供电排除下

zjykymt · 发表于 2021-10-28 15:32:14

ackyee 发表于 2021-10-27 16:48
算了看了三遍删了三遍

你这个芯片配470uf大电容有点多了

完整的PCB图在这层，外面是DB9接一个12V~24V电源。

以下几个位置我要修改下：
1）电感下面不应该走地线，应该净空；
2）接到DB9的9脚的VCC线路是完全没用的，可以去掉；
3）ESP32模块下面TOP层都拉倒模块外面去再打过孔；
4）输出添加磁珠和100nf电容；

zjykymt · 发表于 2021-10-28 15:35:02

clzhan 发表于 2021-10-28 11:46
100M 多M 的能辐射出来。估计走线很长，重点查一下走线。看那条线能走出来

完整的PCB图在27楼，整体的走线其实是比较少的，会产生150MHz的线长应该怎么算能否教我下。

zjykymt · 发表于 2021-10-28 15:37:17

wye11083 发表于 2021-10-27 18:13
153.9mhz是19.2的倍频，周边几mhz的看上去像是展频？。。所以lz查歪了。应该先去掉天线再测测。跟dcdc没 ...

完整的PCB图在27楼，我这边外围电路没有使用到晶振，几根比较长的走线貌似也没有环路。

ackyee · 发表于 2021-10-29 14:20:57

zjykymt 发表于 2021-10-28 15:32
完整的PCB图在这层，外面是DB9接一个12V~24V电源。

以下几个位置我要修改下：

其实我有点怀疑你电感后面的10uf 电容

虽说手册上也是推荐10uf 但是你这个封装太小目测应该是0402 用在这里会有点问题，所以真正的DCDC回路拉到 470uf的位置去了，距离远导致电感谐波泄漏出来了，我觉得你可以试验把470uf 拉近

zjykymt · 发表于 2021-10-29 16:46:05

ackyee 发表于 2021-10-29 14:20
其实我有点怀疑你电感后面的10uf 电容

虽说手册上也是推荐10uf 但是你这个封装太小目测应该是0402 ...

目前C2电容（10uf）的封装是0603。

那我将这个C2容值加大到22uf并使用0805封装，然后将C11电容与电感放近一些。

yz_altang · 发表于 2021-10-29 18:05:15

本帖最后由 yz_altang 于 2021-10-29 18:06 编辑

我觉得是dcdc输出的电压回路离470uf太远了，要把470uf放在电感的根上。另外上下两层的地都没有多打几个过孔联接。

1a2b3c · 发表于 2021-10-29 19:42:58

看了板子，咋又是一张板子上下面只有一个接地孔？能不能放肆的打满过孔？！
整个板子好像除了直插元件本身必须有接地过孔外都没有任何的专门过孔。。。
这怎么谈地连续嘛，地连续不是说整个面是整的，而是信号的流动。反正我是这么多年了习惯了有事没事打孔，反正费的又不是我的钻头

makesoft · 发表于 2021-10-30 08:12:58

确定是这个板子问题吗？这么强大的100多兆辐射超标，不应该是dcdc的原因，你射频部分又是已经过了认证的器件，查查是不是系统里面有其他设备的影响。

ackyee · 发表于 2021-10-30 09:04:40

本帖最后由 ackyee 于 2021-10-30 09:07 编辑

zjykymt 发表于 2021-10-29 16:46
目前C2电容（10uf）的封装是0603。

那我将这个C2容值加大到22uf并使用0805封装，然后将C11电容与电感放 ...

刚又仔细看了一下  你真正的问题是地回流路劲出问题了就像刚才说的你板子上对地过孔太少太少了

我仔细画个图你就能明白了

这是 DCDC 输出C2 对GND 的回流路劲，  两个路径分支，其中一个经过电感下方，被严重污染，  另一个方向山路十八弯

这里是大问题。

首先你板子有个地方画的很好，就是你保持一面宛整干净的GND，但是问题是你这个完整的GND 你没有好好用起来，所有 GND 用到的引脚，或者  电容都应该根据电容  在其附近就近拉GND 过孔，来让电路回流路径最优化。  还有画板子的时候为了让孤立铜或者单方向铜皮不变成天线，通常会在大面积空的铜上对GND 也打2-3个过孔做电势平衡用

包括你板子D2二极管的下方也必须要增加过孔

打好过孔让回流路径变得优化，这个是画图者成长的必经之路（当然不是看见空地就打过孔）
。

eedesign · 发表于 2021-10-30 09:07:47

100多兆，看看是不是ESP32引起的，可以将负载断开，先判断是哪部分电路引起的

ackyee · 发表于 2021-10-30 09:25:56

eedesign 发表于 2021-10-30 09:07
100多兆，看看是不是ESP32引起的，可以将负载断开，先判断是哪部分电路引起的 ...

不会没有明显的能量柱这个能量并不集中

eedesign · 发表于 2021-10-30 10:28:03

ackyee 发表于 2021-10-30 09:25
不会没有明显的能量柱这个能量并不集中

一般的开关电源会在低频一些

hugohehuan · 发表于 2021-10-30 13:02:24

MPS的EMI是出了名的差
手册里面的器件旁边都有地孔，你一个都没有

zjykymt · 发表于 2021-11-1 09:51:41

ackyee 发表于 2021-10-30 09:04
刚又仔细看了一下你真正的问题是地回流路劲出问题了就像刚才说的你板子上对地过孔太少太少了

...

各位，很抱歉，我之前上传的两张图片是单独的TOP和BOTTOM层，以为这样看得清晰一点但是没考虑到过孔图对分析的重要性，所以没有把打上过孔的图上传上来，我有打过孔，图在下方。

非常感谢各位的帮助。

njjh1718 · 发表于 2022-1-4 11:07:22

讲个笑话 2021MPS 早就拉入黑名单…… https://www.amobbs.com/thread-5753721-1-1.html
这货也就便携表用用能替的都换成TI的了

gtembeded · 发表于 2022-1-7 15:03:21

觉的是固态电容惹的祸，看你这个SW波形感觉像是带了很重的负载！

MDC012170 · 发表于 2022-1-7 17:45:41

我觉得电感下边最好不铺铜，电感输出的滤波电容尽量跟dcdc的功率地和输入滤波电容地形成一个大平面

EMC菜鸟 · 发表于 2022-1-8 11:19:32

njjh1718 发表于 2022-1-4 11:07
讲个笑话 2021MPS 早就拉入黑名单…… https://www.amobbs.com/thread-5753721-1-1.html
这货也就便携 ...

晕，一直觉得MPS还挺好用的，，，

akey3000 · 发表于 2022-1-8 11:28:39

hugohehuan 发表于 2021-10-30 13:02
MPS的EMI是出了名的差
手册里面的器件旁边都有地孔，你一个都没有

mps也是大品牌了

njjh1718 · 发表于 2022-1-8 14:15:20

akey3000 发表于 2022-1-8 11:28
mps也是大品牌了

品牌是不小收到手下新的反馈，mps上海换了业务员今天来专门登门拜访，现在我们也算解气了，大家说我那个帖子该删除吗？

https://www.amobbs.com/thread-5753721-1-1.html

lusir · 发表于 2022-1-26 10:41:39

到底解决没有嘛，楼?

makesoft · 发表于 2022-1-26 11:03:14

上个星期刚过的项目，发现所有实验室曲线都差不多，感觉是不是仪器的本底噪声呢，说不定换个实验室就OK了。

ysu_er · 发表于 2022-1-26 11:21:32

电感用那种一体屏蔽的

大东城主 · 发表于 2022-1-26 11:40:50

解决了吗，这个频段看起来不像是DCDC的问题吧

zjykymt · 发表于 2022-2-7 11:19:12

大东城主发表于 2022-1-26 11:40
解决了吗，这个频段看起来不像是DCDC的问题吧

确实，之前我尝试了在DCDC整块的电路加屏蔽盖，但是并没有解决问题。

不过这个事情公司这边先暂停了，后续我再试试去掉大电容以及断开ESP32模组本身这两部分的测试。

pipi516 · 发表于 2022-2-7 11:38:54

100M以上常规和DCDC没关系.

kakashi007 · 发表于 2023-3-16 11:30:17

楼主，解决了嘛？

产品EMC的空间辐射测试超标，求助

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阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

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