车载产品大功率DC-DC电源模块EMC整改——接地的重要性

时间： 2024-07-11 来源：韬略科技EMC公众号

代理服务

技术支持

现货查询

批量订货

一、前言

电子产品工作都离不开电源，随着电子行业的发展，电源DC-DC模块也日益朝着体积小、效率高、功率损耗小、开关频率变高的方向发展。但是开关电源DC-DC模块的电磁干扰（EMI），一直都是电磁兼容（EMC）领域的一大常客，尤其是车载领域的产品，大多数都会涉及到金属外壳和零部件，而且功率电源的数目多、功率大，所以接地在EMI问题中是很重要的一环。

二、案例分享

接下来分享一个车载产品大功率DC-DC电源模块整改案例，该产品的一级电源是一个稳压的升降压型开关电源，而且产品的工作电流达到8A，属于功率较高的车载产品，所以产品的电源问题肯定是比较突出的，下图是该产品电流法摸底的数据图：

电流法摸底测试数据（1）图

【分析】

通过对测试数据的分析可以看出超标的频率端主要集中50MHz-100MHz左右，根据产品的功能分析基本确定超标的包络点为电源开关噪声引起的测试超标，产品的PCB简如下图：

产品PCB1简（2）图

【分析】

通过对该产品的电路图和PCB的分析，板上干扰的主要来源于主电源模块（升降压稳压电路），而且板上该加的EMC措施其实已经是比较不错的了，电源端的滤波和滤波回路等都是做的比较好了的，电源输入端口差模、共模滤波都有，在这种情况下再增加电源端的滤波效果不太显著，实际整改过程中也是如此。

解析来再对产品的布局结构进行分析，产品的横截面简图如下：

产品布局横截面简（3）图

【分析】

通过对产品布局横截面的分析，可以得知产品的外壳全部金属外壳，PCB2驱动控制部分和金属外壳之间有做接地处理，PCB1电源功率部分只有共模输入的GND有和金属外壳搭接，PGND部分的地怕开关电源的噪声干扰到其他部分电路，所以只通过共模和GND搭接。【措施】靠近功率电感的地用导电硅橡胶（我司一种新型的接地材料）进行接地处理，把PGND和金属外壳搭接起来，搭接完测试电流法测试数据如下图：

PGND搭接金属外壳横截面简（4）图

导电硅橡胶产品形态（5）图

整改后电流法摸底测试数据（6）图

三、原理分析

【噪声产生机理分析】

通过对上面的分析可以得知，该产品接地点只有在共模前端的单点接地，后端的大功率电感由于空间辐射很强，再加上是金属外壳，强辐射与金属外壳之间存在寄生电容，导致了板极共模噪声强度强，共模电感对共模共模噪声的抑制作用没办法完全抑制全部的共模噪声辐射发射，导致测试超标。

靠近PGND搭接金属外壳就是为了尽可能地抵消强辐射处寄生电容的产生，从而避免共模噪声的耦合，削减共模噪声辐射发射的强度，这便是本次案例的噪声产生和抑制机理。

噪声产生机理简（7）图

四、总结

电源噪声问题是EMC整改过程中一个绕不开的话题，电源模块的EMI噪声抑制必须引起重视，这样才是提高电子产品的性能和质量，EMC问题只有前期做好充足的规划，后期过认证的阶段才能少走弯路，使之顺利通过EMC标准认证。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由ll转载自韬略科技EMC公众号，原文标题为:大功率DC整改-接地的重要性，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

全部评论（0）

暂无评论

【经验】共模电感使用过程问题探讨：通过改善共模电感走线，提升滤波效果

某款家用电子设备在做辐射发射测试时，在低频段30M-300MHZ存在高低不平的辐射包络，最高超标频段超出限值5db。经细查后发现，辐射噪声源于主板某差动放大IC的输出端。频谱仪测试图如下。针对问题点，我们在差动放大IC输出引线处串接700Ω共模电感，串接共模电感后测试通过。改版样机通过测试，滤波效果得到很大改善。

2021-08-02 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

植物培育机的EMC辐射超标严重问题的整改案例分享

随着技术的发展和产品的迭代，市场竞争越来越激烈，要想获得生存空间就必须主动迎合市场需求。本次韬略科技分享的案例就是为了迎合客户需求而设计的一款小型植物培育机。

2024-11-14 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

汽车以太网共模对车载以太网的重要性

随着汽车行业朝着电动趋势发展，摄像头、雷达、传感器等设备的设备使用场景越发广泛，对高速数据传输的需求也愈发依赖。而车载以太网具有低延迟、高带宽的特性可以满足高速、大容量数据传输，进一步支持高级智能驾驶功能的同时显著减小车身重量和整体线束成本，在现在及未来都会占据汽车通信总线的一席之地。本文中韬略科技来为大家介绍汽车以太网共模对车载以太网的重要性，希望对各位工程师朋友有所帮助。

2024-10-26 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

【技术】磁环在EMC中的作用及影响磁环抑制噪声效果的五大因素！

在电子产品的设计中，电磁兼容EMC性能对系统的影响非常大，关系到其能正常稳定运转。在整改过程中我们有时候经常采用到磁环来排查问题，但是使用过程中我们不知道哪些细节会影响使用的效果。本文介绍磁环在EMC中的作用及影响磁环抑制噪声效果的五大因素！

2023-04-19 - 技术探讨代理服务技术支持现货查询批量订货

【技术】新型EMI器件BDL滤波器，解决电源EMI问题的革命性技术

韬略科技推出的用于解决传导骚扰的新技术产品：BDL（Balanced Dual-Line EMI Filter）平衡双线滤波器，即BDL滤波器，是一款新型EMI器件，引进源自MIT的军工黑科技，BDL滤波器具有优于常规滤波器件（共模电感，磁珠等）的插损曲线，使其有能力用来替代常规滤波器件或滤波网络（RC,LC,π型）。

2021-08-18 - 新技术代理服务技术支持现货查询批量订货

三礼电子SMTLFD车规共模电感在汽车通信系统中的应用及其特点

随着汽车智能化和网联化的发展，汽车的通信系统越来越复杂，包括车载蓝牙、Wi-Fi、GPS 导航系统、车联网等。这些通信设备在工作时需要处理高频信号，对电磁兼容性要求很高。SMTLFD电感可以用于通信系统的射频电路中，作为阻抗匹配元件或滤波器，优化信号传输质量，减少信号反射和衰减，提高通信系统的灵敏度和抗干扰能力，确保汽车在各种复杂的电磁环境下都能保持良好的通信效果，实现稳定的数据传输和信息交互。

2024-11-28 - 应用方案代理服务技术支持现货查询批量订货

长江微电(CJIANG)创始人团队深耕于电感以及磁性材料科学领域30余年，始终坚定不移专注于电感产品的材料研发、技术研发、生产工艺、生产设备的研发和改进。该公司推出可用于汽车电子的车规级一体成型电感，适用于汽车LED灯的 DC-DC电路上、汽车多媒体系统、倒车雷达、中控显示屏、行车记录仪、一键启动系统、胎压监测器、汽车音响系统、车载充电器、车载T-BOX等。

车规级电感车规级耦合电感磁封胶功率电感共模电感磁屏蔽罩电感小型化一体成型电感绕线铁氧体电感一体成型电感

代理服务线上商城技术资料

【选型】骏晔科技（DreamLNK）胶棒天线/吸盘天线/FPC天线/弹簧天线/连接头、线/陶瓷天线选型指南（中文）

目录- 胶棒天线吸盘天线 FPC天线弹簧天线 SMA接头转接线/镀银线/铜管天线陶瓷天线外置机柜天线

型号- 转接线,5220,2.4G铜管天线,IPEX/SMA延长线,5.8GÄ¢¹½Í·,DL-J005,DL-J006,DL-J007,DL-J008,IPEX /SMA延长线,F1,F2,2.4G镀银线,F3,F4,F5,转换线,F6,F7,W11,W10,DL-J001,DL-J002,DL-J003,W1,DL-J004,W2,W3,W4,W5,外置机柜天线,W6,W7,W8,W9,RAINSUN,GPS机柜天线,5.8G蘑菇头,3216,T1,T2,T3,T4,5.8GËÄÒ¶²Ý,T5,T6,T7,T8,T9,5.8G四叶草,T10,T11,T14,T13,T16,T15,T18,T17,T19

2020年 - 骏晔科技 - 选型指南 - V1.0 代理服务技术支持现货查询批量订货

【元件】mentech铭普全新推出超小型片式TDH系列功率变压器和车载共模电感

铭普光磁作为国内片式网络器件主要生产商，在深耕片式网络器件的同时，并在其片式结构上扩展应用，开发了新款片式TDH系列功率变压器和车载以太网片式共模电感。TDH系列片式变压器比传统的骨架磁芯结构尺寸大大降低。可用于超薄型隔离电源模块等产品；车载片式共模电感器件可满足车载以太网应用，CAN BUS等信号总线，主要用于信号滤波等功能，已通过通过AEC-Q200认证

2024-11-21 - 产品代理服务技术支持现货查询批量订货

【应用】ACW4532B系列小体积CAN-FD共模电感助力T-BOX设计，符合AEC-Q200D要求

T-BOX有各种各样的接口与总线相连，不仅包括传统的控制器局域网CAN 、局域互联网络 LIN以及调试接口RS232/RS485/USB2.0等，还包括了在车总线“新贵”车载以太网。本文主要介绍顺络的CAN-FD共模电感ACW4532B系列在T-BOX中的应用。

2022-01-18 - 应用方案代理服务技术支持现货查询批量订货

菲力克斯（PH）电子科技有限公司成立于2012年，坐落于巢湖市居巢经济开发区，年销售各类高低频变压器产品2亿只。是一家集设计、制造、销售为一体的新兴企业，高频变压器产品配套生产专业制造厂家，是一家专业为手机、汽车、平板电脑、笔记本电脑、家电提供解决方案的企业。

高频变压器 TV Monitor用高频变压器工业电源高频变压器共模电感家电用电子变压器适配器用高频变压器低压变压器绕线变压器平板变压器滤波器电感一体成型电感

代理服务线上商城技术资料

【应用】共模电感1812CMF用于汽车CAN总线电磁兼容设计，最高工作温度可达150˚C，可靠性高

在现有汽车电子CISPR 25标准中，对传导骚扰限值有很严格要求问题，许多CAN收发器均会超过限值，增加共模电感可以有效降低干扰噪声，通过标准测试仪器，满足汽车应用。针对CAN总线共模电感应用，推荐Fastron的1812CMF共模电感系列，11-100uH电感值，直流阻抗最小0.5Ω，工作温度-55~150°C，是车载CAN总线滤波共模电感的优秀选择。