【導讀】某氣體報警控制器產(chǎn)品,產(chǎn)品結構設計初期未過(guò)多考慮電磁兼容設計,導致產(chǎn)品設計出來(lái)后電磁兼容標準GB16836中的要求;下面分析該產(chǎn)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(chǎn)品,產(chǎn)品結構設計初期未過(guò)多考慮電磁兼容設計,導致產(chǎn)品設計出來(lái)后電磁兼容標準GB16836中的要求;下面分析該產(chǎn)品結構設計中的EMC缺陷。
2. 產(chǎn)品結構設計問(wèn)題分析
2.1.問(wèn)題1分析
【問(wèn)題描述】通風(fēng)孔開(kāi)孔方式處理不當,狹長(cháng)的條孔屏蔽性能較差,無(wú)法有效屏蔽外部干擾;

【問(wèn)題改善建議】為增強樣機的抗擾能力,建議樣機的通風(fēng)開(kāi)孔由原來(lái)的長(cháng)條孔更改為圓孔,且設計成一定面積的開(kāi)孔陣列,可采用增加孔深,減小孔直徑,同時(shí)增加孔密度和數量的方法;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(wèn)題2分析
【問(wèn)題描述】機體與LCD屏之間的只通過(guò)一塊很薄的塑料薄片(2mm)隔離,隔離厚度過(guò)??;
【問(wèn)題改善建議】當進(jìn)行ESD測試時(shí),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象;建議將LCD屏與機體通過(guò)4mm厚度以上的透明絕緣朔料片進(jìn)行隔離。

2.3.問(wèn)題3分析
【問(wèn)題描述】機體外蓋之間搭接僅通過(guò)螺釘鎖定,且接觸面噴涂絕緣漆,如此搭接無(wú)法保證各部件間良好的電導性能,存在極大的EMC風(fēng)險;

【問(wèn)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(diǎn)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(diǎn)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(wèn)題4分析
【問(wèn)題描述】GPRS模塊外殼噴涂絕緣漆,機體內部接合點(diǎn)也是噴涂絕緣漆,兩者之間僅通過(guò)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(wèn)題改善建議】GPRS模塊底部與機體內部接合點(diǎn)磨除絕緣漆機體,使得兩者之間實(shí)現良好的導電性能。

2.5.問(wèn)題5分析
【問(wèn)題描述】按鍵為金屬結構且與機殼之間僅通過(guò)一層薄膜隔離(估計0.2mm厚度),隔離間距過(guò)??;
【問(wèn)題改善建議】當ESD測試時(shí),金屬按鍵與機體間較薄的隔離間距容易才是電弧放電現象,從而導致嚴重的EMC問(wèn)題;建議將按鍵面板與機殼間通過(guò)絕緣膠布(大于1mm厚度)隔離。

2.6.問(wèn)題6分析
【問(wèn)題描述】主控板與接線(xiàn)板之間的互聯(lián)電纜較長(cháng),且未做屏蔽處理,較長(cháng)的互聯(lián)電纜容易形成接收天線(xiàn)導致EMC風(fēng)險問(wèn)題;
【問(wèn)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(cháng)度縮短,且采用屏蔽。

2.7.問(wèn)題7分析
【問(wèn)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(wèn)題的主要原因之一;
【問(wèn)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(chǎn)品結構改版后驗證結果
結構按評審意見(jiàn)更改后(且配合產(chǎn)品內部PCB改板),EMC測試驗證結果如下:

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