【導讀】某氣體報警控制器產品,產品結構設計初期未過多考慮電磁兼容設計,導致產品設計出來后電磁兼容標準GB16836中的要求;下面分析該產品結構設計中的EMC缺陷。
1. 工程案例背景
某氣體報警控制器產品,產品結構設計初期未過多考慮電磁兼容設計,導致產品設計出來后電磁兼容標準GB16836中的要求;下面分析該產品結構設計中的EMC缺陷。
2. 產品結構設計問題分析
2.1.問題1分析
【問題描述】通風孔開孔方式處理不當,狹長的條孔屏蔽性能較差,無法有效屏蔽外部干擾;
【問題改善建議】為增強樣機的抗擾能力,建議樣機的通風開孔由原來的長條孔更改為圓孔,且設計成一定面積的開孔陣列,可采用增加孔深,減小孔直徑,同時增加孔密度和數(shù)量的方法;通常應用推薦使用孔直徑D≤4mm,孔間距L≥6mm;如下圖所示:
2.2.問題2分析
【問題描述】機體與LCD屏之間的只通過一塊很薄的塑料薄片(2mm)隔離,隔離厚度過?。?/div>
【問題改善建議】當進行ESD測試時,與外界隔離厚度較小的LCD屏容易感應到靜電槍頭的干擾而導致花屏現(xiàn)象;建議將LCD屏與機體通過4mm厚度以上的透明絕緣朔料片進行隔離。
2.3.問題3分析
【問題描述】機體外蓋之間搭接僅通過螺釘鎖定,且接觸面噴涂絕緣漆,如此搭接無法保證各部件間良好的電導性能,存在極大的EMC風險;
【問題改善建議】為確保樣機整體的屏蔽效能,各部件之間的搭接縫隙要求采用凸點或彈片方式處理,接合面要求去除絕緣漆且保證良好的導電性能(可采用鍍鋅的方式);
凸點接觸處理縫隙方法參考下圖:
導電彈片處理方法參考下圖:
2.4.問題4分析
【問題描述】GPRS模塊外殼噴涂絕緣漆,機體內部接合點也是噴涂絕緣漆,兩者之間僅通過兩顆螺釘搭接,導致GPRS模塊與金屬機體之間的搭接導電性能較差;
【問題改善建議】GPRS模塊底部與機體內部接合點磨除絕緣漆機體,使得兩者之間實現(xiàn)良好的導電性能。
2.5.問題5分析
【問題描述】按鍵為金屬結構且與機殼之間僅通過一層薄膜隔離(估計0.2mm厚度),隔離間距過?。?/div>
【問題改善建議】當ESD測試時,金屬按鍵與機體間較薄的隔離間距容易才是電弧放電現(xiàn)象,從而導致嚴重的EMC問題;建議將按鍵面板與機殼間通過絕緣膠布(大于1mm厚度)隔離。
2.6.問題6分析
【問題描述】主控板與接線板之間的互聯(lián)電纜較長,且未做屏蔽處理,較長的互聯(lián)電纜容易形成接收天線導致EMC風險問題;
【問題改善建議】為提高機體抗擾能力,建議互聯(lián)的扁平電纜長度縮短,且采用屏蔽。
2.7.問題7分析
【問題描述】主控板與案件面板之間的互連電纜、主控板與LCD屏之間的互連電纜未做屏蔽處理,電纜是導致EMC問題的主要原因之一;
【問題改善建議】按鍵連接電纜采用屏蔽電纜;主控板與LCD屏間的互連電纜采用屏蔽電纜。
3. 產品結構改版后驗證結果
結構按評審意見更改后(且配合產品內部PCB改板),EMC測試驗證結果如下:
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