一前言

大家都知道，各個領域的產品在研發設計中會遇到令人十分困擾的EMC問題，尤其是汽車電子領域。為了能將電磁干擾減到最小，研發硬件人員一般在設計原理圖和繪制布局時，會通過調整開關轉換速率以及降低高di / dt的環路面積來減小噪聲源。

當然，在布局和原理圖設計都非常謹慎的情況下卻依然沒有辦法將傳導EMI降低到最低水平。這是為什么呢?因為噪聲受電流強度的影響，最主要還受電路寄生參數的影響。我們在開關打開和關閉的動作時會產生不連續的電流，而這些不連續電流會在輸入電容上產生電壓紋波，從而增加EMI。

所以為了能夠抑制傳導發射我們需要采用一些其它方法。今天我們主要展示的是通過測試數據的基頻、超標的頻點進行判斷，使用合理的濾波器來解決問題點。

二問題描述

本次帶來的是一款車載攝像頭產品，下圖是傳導電壓法的正極和負極的測試數據圖，包含峰值和平均值測試曲線。其中，該被測系統主要采用DCDC降壓芯片。

【芯片信息】：輸入12V、輸出3.3V、1.2MHz開關頻率。

另外，圖中顯示的傳導EMI標準是CISPR25 Class 3。

圖1 CISPR25標準下的噪聲特性(摸底數據)

圖2 CISPR25標準下的噪聲特性(摸底數據)

三

分析整改

從圖中可了解到問題點是低頻的數據超標嚴重，超標的點M1為1.2MHz，通過排查發現是電源DCDC的問題，開關頻率超標，由于是傳導電壓法測試，其輻射路徑為電源線，我們可在路徑上進行抑制輻射干擾。

我們可以采用增加電感電容組成二階濾波來處理，而二階濾波對應的是40dB/十倍頻，那么我們現在一起來算一下，1.2MHz的開關頻率超標，為了達到最好的濾波效果，選用的LC濾波器需要選擇多大的參數。

圖3 各階濾波對應的插入損耗

因為二階濾波階數是40dB/十倍頻，所以我們計算的時候，要把噪聲頻點頻率fsw除10得到截止頻率f，在使用22uH的電感，根據下面公式代入頻率1.2MHz，可得電容約為80nF，所以選擇了常用的82nF/100nF電容進行濾波，工程師們可以根據實際有的電感電容參數去進行搭配。整改措施如下圖所示。

圖4 諧振頻率計算公式

圖5 整改措施實物圖

整改后可看出1.2MHz位置可改善18dB，使數據有5dB的余量，可通過測試標準，整改后測試數據如下圖所示：

圖6 CISPR25標準下的噪聲特性(整改后數據)

圖7 CISPR25標準下的噪聲特性(整改后數據)

四總結

時鐘與電源問題是我們EMC日常遇到最多的噪聲問題，需要找到源頭、路徑，先確定問題點，可借助頻譜儀、示波器等設備進行排查噪聲源，借助工具準確無誤地進行整改，并能選對參數進行濾波，這將使我們的整改事半功倍。