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        開關電源類產品 EMC 設計:GJB 151B 標準輻射整改項目,強化屏蔽效果

        單價: 面議
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        所在地: 廣東 深圳
        有效期至: 長期有效
        發布時間: 2025-07-18 11:24
        最后更新: 2025-07-18 11:24
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        開關電源類產品在現代電子設備中應用廣泛,因其高效穩壓功能成為各行業電源解決方案的shouxuan。開關電源在工作過程中往往會產生較強的電磁干擾(EMI),對設備的電磁兼容性(EMC)造成挑戰。作為深圳市南柯電子科技有限公司的技術工程師,本文將圍繞【開關電源類產品 EMC 設計:GJB 151B 標準輻射整改項目,強化屏蔽效果】這一主題,深度剖析我司針對項目中出現的輻射發射問題進行整改的全過程,涵蓋輻射發射摸底測試、整改方案制定及實施,結合傳導發射的檢測與整改,旨在為行業同仁提供切實有效的EMC整改思路和經驗借鑒。

        一、開關電源產品成分與EMC影響分析

        開關電源內部主要包含高頻開關器件、變壓器、電感元件、濾波電路及保護電路等模塊。由于開關頻率高且變化迅速,開關節點及變壓器容易成為輻射發射的強源。具體成分及其對應的EMC影響如下:

        開關管及驅動電路:開關管的快速導通與關斷產生高速變換電流,引起高頻噪聲。 變壓器和電感:由于繞組之間和線圈與鐵芯之間感應耦合,容易產生磁場輻射。 濾波器電容和電感:對高頻雜波電流的抑制作用有限,存在潛在的傳導干擾源。 印刷電路板(PCB)布局:布局不合理會加大互電容和互感效應,增加輻射和傳導干擾。

        基于上述因素,設計階段必須高度重視輻射及傳導發射的控制,確保符合國防電工產品標準GJB 151B的要求,為后續輻射整改奠定基礎。

        二、項目背景與標準依據:GJB 151B

        GJB 151B是我國軍事裝備電磁兼容試驗方法的基礎標準,涵蓋產品的輻射發射、傳導發射、抗擾度等技術指標。開關電源作為關鍵配套元件,其電磁發射指標必須滿足該標準的限值,確保在復雜電磁環境下穩定工作。

        本項目中,深圳市南柯電子科技有限公司承擔一款開關電源類產品的輻射發射整改任務,初步輻射發射摸底測試結果顯示部分頻段超標。結合傳導發射的摸底數據,整體EMC性能力亟需通過有效整改加以提升,重點強化屏蔽及濾波效果,避免對綜合裝備系統造成干擾。

        三、輻射發射摸底測試過程及結果分析

        輻射發射摸底測試是EMC整改的首要環節。深圳市南柯電子科技有限公司采用符合GJB 151B標準的半自由空間法和法拉第室環境,對產品在30MHz至1GHz乃至更高頻率范圍內的場強進行全面掃描。

        測試中發現:

        55MHz至150MHz頻段內,部分關鍵諧波明顯超標,表明開關頻率及其倍頻影響強烈。 部分高頻段輻射值呈尖峰狀,推斷為開關節點的共模輻射未有效抑制。 軸向輻射及非軸向輻射均存在,需從各角度評估整改方案。

        此階段輻射發射摸底測試為后續設計優化和整改提供了準確依據。

        四、傳導發射摸底測試與整改需求

        在完成輻射摸底后,傳導發射摸底測試同步進行。傳導發射是通過電源線和信號線向外泄漏的干擾信號,常見于低頻段,且容易影響電網及其他設備正常工作。

        檢測結果顯示:

        在150kHz到30MHz頻段,傳導發射峰值明顯,直流輸入接口尤為突出。 傳導發射的主干擾信號主要源自開關門開啟瞬間的尖峰電流。 濾波網絡設計不完善,導致濾波效果不足,未能有效抑制高頻噪聲。

        傳導發射整改是保證整體電磁兼容性的關鍵環節,不能忽視與輻射整改的同步進行。

        五、輻射發射整改策略與方案設計

        針對摸底測試結果,深圳市南柯電子科技有限公司制定了一系列具體整改措施,重點強化屏蔽效果和濾波設計,主要包括:

        屏蔽結構優化:增加金屬外殼厚度,采用高導電性能的合金材料,提高屏蔽層的完整性與覆蓋率,減少電磁波從縫隙泄漏。 PCB布局改善:優化開關管及高頻節點的地線回路,縮短環路面積,降低電磁輻射源強度。 添加鐵氧體磁珠:關鍵線路處加裝鐵氧體磁珠,對高頻干擾信號起到有效抑制作用,防止共模干擾擴散。 布置吸收材料:在殼體內部覆蓋吸波材料,吸收剩余輻射能量,降低殼體外泄電磁波。

        以上措施協同作用,顯著提高開關電源的整體EMC表現。

        六、傳導發射整改措施與濾波網絡優化

        傳導發射整改重點在于增強濾波能力及抑制尖峰電流,其措施細化為:

        增設共模電感與差模電感組合濾波器有效減少傳導噪聲。 選用高質量X型和Y型電容,提高濾波器的高頻響應。 增加輸入側緩沖電容,穩定輸入電壓波動,降低電流尖峰。 合理選擇布線走向及距離,避免濾波器輸入輸出端的相互干擾。

        通過上述傳導發射整改的持續優化,有效降低了傳導干擾電平,確保開關電源符合GJB 151B的嚴苛限制。

        七、整改效果驗證與后續建議

        整改完成后,深圳市南柯電子科技有限公司組織了多輪輻射及傳導發射復測,取得以下成果:

        測試項目 整改前 整改后 標準限值
        輻射發射峰值(55-150MHz) 超標5-8dB 低于限值2dB -15dBμV/m(具體標準視頻段而定)
        傳導發射峰值(150kHz-30MHz) 超標3-6dB 低于限值3dB 限值依GJB 151B詳細規定

        整改結果表明,強化屏蔽效果結合濾波優化是開關電源EMC設計中的核心方法。深圳市南柯電子科技有限公司建議:

        產品設計初期介入EMC風險評估,避免返工。 持續采用輻射發射摸底測試與傳導發射摸底測試雙軌制,實時監控干擾源。 增設試驗驗證環節,模擬不同使用環境,確保產品穩定合規。

        八、深圳技術賦能 電磁兼容穩步提升

        作為立足深圳這一科技創新高地的企業,深圳市南柯電子科技有限公司深知EMC合規能力是產品競爭力的重要體現。通過本次GJB 151B標準下的輻射整改項目實踐,我們出開關電源類產品在輻射和傳導發射問題上的共性規律和有效解決方案。期待更多廠商關注開關電源的EMC設計,提前部署輻射整改工作,從而提升產品市場競爭力。

        如果您的企業正面臨開關電源輻射發射超標問題,或需傳導發射的專項整改,深圳市南柯電子科技有限公司提供從輻射發射摸底測試、傳導發射摸底、整改方案設計到整改實施的全流程技術支持。歡迎聯系我們共謀高質量EMC合規之路。

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