要想成功地解决EMI/EMC问题并非易事。它需要时间、策略,需要保持冷静的思考,有时还需要凭借来自经验的特殊“第六感”去判断,因为在某些情况下,您所遇到的问题甚至与被测设备无关。

下面我举两个异常“问题”的实例来解释以上陈述。在对不是由被测设备引起的辐射发射进行故障诊断时,我发现了两个异常问题。一个问题是在我的实验室中发现的,另一个问题则出现在离我大学很近的一家小公司中。

一天,在实验室我试图解决某台设备的辐射发射问题。通常,我会从带屏蔽室的实验室中获取某些发射结果,但只能作为参考数据,因为我并没有暗室。然后,我试图找到实验室中有问题的频率,确定底噪,然后在被测设备工作时对其进行调试。

在图1(左)中,您可以看到设备被测量前的底噪情况。位于88~108MHz的FM调频广播发射机的发射可以明确确定。该测量结果在屏幕中保存为参考值。

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图1:左图显示底噪,右图显示辐射发射(红色)和底噪(蓝色),但右图中在135 MHz - 235 MHz范围内底噪较高。原因是什么呢?

然后,我们测量了被测设备的辐射发射,如图1右图所示。我们发现了数字时钟的辐射发射,同时发现了在135MHz-235MHz频率范围内还有其它宽带发射。我们试图在被测设备中找到这些辐射发射,但始终未能成功找到。请注意从最初图1(左)中显示的蓝色迹线看,并没有看到如图1右 图中所显示的较高的底噪。

更复杂的是,我们发现该处并不是一直有辐射发射,如图2所示。图2较高的底噪掩盖了一些来自被测设备的辐射发射。

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图2:较高的底噪掩盖了一些来自被测设备的辐射发射。

我们试图找到被测设备印刷电路板(PCB)附近的“间歇性”辐射发射, 却始终未果。到底是哪里出错了呢?

后来,我注意到焊台(如图3所示)有时会因焊接需要进行开启或关闭。

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图3:实验室的仪器包括焊台等。

图4显示了两种情况下测得的底噪。您可以看到两者之间的差别。

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图4:开启及关闭焊台时的底噪(被测设备关闭)

我们发现原来是这台“无辜”的焊台惹的祸,弄得我们晕头转向,曾一度妨碍我们作出问题诊断。看来电磁干扰真的是很强大,不可小觑!

第二个例子与第一个类似。当时我们正在离实验室不远的一家公司用电力电子转换器测试一个系统。

当我们在3m处测量辐射发射时,我们注意到在低频区域发现了大量辐射发射,如图5所示。

图5显示被测设备的底噪(黄色)和辐射发射(紫色)。

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图5:显示被测设备的底噪(黄色)和辐射发射(紫色)。

利用近场探头我们发现辐射信号并非来自被测设备。似乎噪声并非是底噪(屏幕上终止的黄色迹线)。是哪里出错了吗?

凭着对焊台的了解和自身经验,我开始环顾四周,试图寻找影响信号的因素。突然,我发现与一组近场探头搭配使用的便携式频谱分析仪正在充电,如图6所示。

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图6:便携式频谱仪通过充电器连接到AC电源

我把充电器拔下来。辐射发射立即从仪器屏幕上消失(如图7所示)。

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图7:拔下射频仪的充电器后背景发射降低

经验证明,在实验室进行辐射或传导发射的故障诊断时必须小心谨慎、思虑周全。在故障诊断过程中注意查看工具;查看并确保在您所测的频段内没有受到充电器、焊台、灯具等设备辐射发射的影响;不断检查底噪;一定要仔细查看,慎之又慎。

请记住,这类问题也会出现在屏蔽室中。在调试发射问题时,请查看室内是否有焊台或充电器等设备正在运行。

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《电子技术设计》2016年11月刊版权所有,谢绝转载。