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连接线电缆的EMI问题(易忽视)(二)

2020.10.05
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

4.通过上面的基础理论,进行屏蔽线地线优化,顺利通过EMI测试并且有较大的裕量设计;参考如下:

wx_article_20181012001622_vgC1B2.jpg

5.再来分析一TV产品HDMI接口连接线的EMI测试案例;产品测试的EMI辐射数据如下:

wx_article_20181012001622_SOoKga.jpg

进行辐射骚扰测试时;该TV的HDMI接口与DVD,游戏设备等相连并进行数据通讯;如图中测试数据在辐射接收天线水平极化的情况下,有一点(频率点148.6Mhz)超过了EN55022标准中规定的CLASSB限制要求,且高频单支噪声多为74.3MHZ的倍频!

A.根据图示的测试Data进行分析:HDMI接口的传输速率很高。周期信号及信号的谐波会通过传输连接线电缆产生辐射骚扰(HDMI特征频点为74MHZ左右)。

B.通常控制芯片和接口芯片在进行数据通讯时,芯片的地和电源之间也可能会随信号源产生共模电压,从而产生噪声问题!

C.HDMI的接口原理图参考如下:

wx_article_20181012001623_vmS2yK.jpg

HDMI接口电缆采用屏蔽电缆;我在检查屏蔽线时发现测试用HDMI屏蔽电缆屏蔽层与HDMI端口金属连接器采用的是“单点接地”的连接方式!由此我能判断该处地的连接需要进行优化;

改变HDMI接口屏蔽电缆与金属连接器的连接方式,即将屏蔽层与连接器金属外壳进行环形360°搭接!测试EMI辐射数据,通过测试;参考如下:

wx_article_20181012001623_IzqjNH.jpg

改变屏蔽电缆屏蔽层与金属连接器的连接方式,取消原来的单点接地,实现屏蔽层与金属接口360°搭接。从而改善EMI的问题!

6.总结

A.连接线电缆EMI传导问题点-路径分析很关键:

产品由于连接线电缆:传导效果差?-理论与实际的测试及改善!!

B.对高频数字信号屏蔽电缆单点接地的问题,相当于在屏蔽层上串联一个几十nH电感,它能够在接口的电缆屏蔽层上因屏蔽层电流的作用而产生一个共模电压;随着频率的增大,单点接地连接的等效转移阻抗也将迅速增大,这样不但会使屏蔽电缆完全失去屏蔽的效果而且可能产生额外的骚扰。因此屏蔽电缆的屏蔽层与连接器很重要,对高频数字信号的应用一定要保证360°搭接!!

从产品的EMI测试原理分析:主要影响产品EMI测试结果的为共模干扰,因此,产品的EMI问题主要与共模干扰有关,对于电子产品的EMI设计来说,真正需要我们重点关注的也是共模问题!

因此对于电子产品的实际应用状况要注意产品的内部结构及连接线电缆的问题;我们不同的产品结构对连接线电缆的要求会不同;如果处理不当有时不能改善EMI的问题!我的《电子产品:连接线电缆的EMC设计!》可供参考!


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