0. 主要設(shè)計(jì)缺陷

(資料圖片)

濾波器布局沒(méi)有放置到電源輸入端口；濾波器輸入線纜太長(zhǎng)，且平行于輸出線纜走線，且處于噪聲環(huán)流中；濾波器無(wú)機(jī)殼屏蔽，且接地線細(xì)而長(zhǎng)，無(wú)法保證接地的可靠性；24V電源板無(wú)接濾波設(shè)計(jì)；

1. 整改方案

（1）電感引起的諧振分析

回路濾波電感30mH，共模濾波電容2*4.7nf，拆除濾波器后的線路共模分布電容3nf-5nf左右，全路徑通過(guò)諧振計(jì)算約等于2MHz。

測(cè)試諧振點(diǎn)對(duì)應(yīng)上，說(shuō)明2.4MHz左右頻點(diǎn)是因?yàn)殡姼兄颠^(guò)大導(dǎo)致的，更換10mH電感后，結(jié)果如圖5，諧振點(diǎn)發(fā)生偏移，且幅值減小。

更換10mH電感測(cè)試結(jié)果

（2）共模電感感量設(shè)計(jì)過(guò)大帶來(lái)的影響

使得線圈繞制過(guò)密，分布電容增大使得頻譜特性變差；容易使得磁芯飽和，為保證不飽和，需要使用更大的磁芯尺寸或采用氣隙設(shè)計(jì)；有較大的壓降，且存在過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)；過(guò)密的線圈繞制，增加料本的同時(shí)，增加繞線工時(shí)，使得成本上升；濾波參數(shù)設(shè)計(jì)，不能盲目追求感量越大越好，要有的放矢，否則會(huì)適得其反。

2. 近場(chǎng)耦合分析

由圖4示意圖可知，輸入電源線纜會(huì)遭受場(chǎng)耦合干擾。所以，將電源輸入線纜和濾波板遠(yuǎn)離電機(jī)線，處理方法參見(jiàn)圖6。

圖4 近場(chǎng)耦合示意圖

圖6 電源接口與濾波板遠(yuǎn)離電機(jī)線

當(dāng)電源接口與濾波板遠(yuǎn)離干擾回流路徑時(shí)，15MHz以下頻段效果改善15db以上，參見(jiàn)圖7。

圖7 電源接口與濾波板遠(yuǎn)離電機(jī)線測(cè)試結(jié)果

濾波器的布局要靠近端口，且應(yīng)就近可靠接地，同時(shí)要保證輸入輸出線纜分開(kāi)走線，不能并行或捆扎在一起走線。

3. 24V電源板濾波設(shè)計(jì)分析

經(jīng)過(guò)整改后，18MHz左右頻點(diǎn)依然超標(biāo)，經(jīng)排查此頻點(diǎn)為24V電源板產(chǎn)生。經(jīng)過(guò)對(duì)24V電源板端口濾波分析發(fā)現(xiàn)，端口無(wú)濾波，使得18MHz左右的頻點(diǎn)噪聲路徑得不到有效的控制而流經(jīng)LISN（路徑①和②），使得結(jié)果較差，示意圖參見(jiàn)圖8。

圖8 18MHz頻點(diǎn)噪聲回路示意圖

4. 整改方法

在24V電源板上輸入和輸出端口增加兩處4.7nf的共模濾波，在路徑①和②的基礎(chǔ)上，增加了③和④路徑，使得路徑①和②中的噪聲電流減弱，改善測(cè)試結(jié)果，噪聲路徑分析參見(jiàn)圖9所示，測(cè)試結(jié)果參見(jiàn)圖10。

圖9 加濾波后的噪聲路徑分析示意圖

圖10 24V電源板端口加濾波后結(jié)果

5. 落地設(shè)計(jì)分析

因結(jié)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)模，各部件布置和走線方式無(wú)法變更，且24v電源板內(nèi)部電源為外購(gòu)模塊，無(wú)法從源頭進(jìn)行抑制，只能從路徑下手。在24V電源板輸入輸出端口加濾波的措施外，輸入電源接口到濾波器間線纜采用屏蔽線，同時(shí)濾波器采用屏蔽罩屏蔽，注意屏蔽線和屏蔽罩的可靠搭接。

（1）落地設(shè)計(jì)濾波參數(shù)

表1落地設(shè)計(jì)濾波參數(shù)

（2）屏蔽處理

線纜及濾波屏蔽示意

（3）設(shè)計(jì)落地后測(cè)試結(jié)果

設(shè)計(jì)落地測(cè)試結(jié)果

6. 設(shè)計(jì)注意點(diǎn)

共模電感的感量不能盲目增加，要有的放矢，否則會(huì)適得其反產(chǎn)生不必要的諧振；部件布局與走線設(shè)計(jì)中，要避免輸入與輸出線的并行走線及噪聲環(huán)路的場(chǎng)耦合；分析噪聲路徑，人為進(jìn)行濾波路徑控制，減小流入LISN的噪聲信號(hào)；非屏蔽電源線纜，應(yīng)進(jìn)行雙絞處理，減小環(huán)路面積；場(chǎng)耦合可采用屏蔽進(jìn)行抑制，注意搭接的可靠性；濾波接地線纜盡量短，且線徑不小于功率線線徑；系統(tǒng)化分析噪聲源與路徑，不能把端口濾波器作為唯一的整改手段，而拼命的加大濾波；

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