電子設(shè)備(或系統(tǒng))中的地線分布到設(shè)備(系統(tǒng))內(nèi)部的各級電路單元,難免會與其他線路構(gòu)成環(huán)路;當(dāng)存在兩條以上接地線時,地線本身也可能構(gòu)成環(huán)路。當(dāng)這種環(huán)路存在時,在特定條件下就會產(chǎn)生地環(huán)路干擾。
地環(huán)路干擾是一種較常見的干擾現(xiàn)象,常常發(fā)生在通過較長電纜連接的相距較遠(yuǎn)的設(shè)備之間。而良好的接地設(shè)計不僅能保證電路內(nèi)部互不干擾,而且可以減少電路的干擾發(fā)射,接地技術(shù)是解決電磁兼容問題的常用技術(shù),成本低效果明顯。然而,不恰當(dāng)?shù)慕拥胤绞揭矔o電路引入干擾,如地環(huán)路干擾。本文介紹電機控制器傳導(dǎo)發(fā)射整改過程中遇到的地環(huán)路干擾案例,希望給后續(xù)EMC設(shè)計與整改帶來經(jīng)驗和幫助。
1、地環(huán)路干擾問題的產(chǎn)生
在電機控制器的EMC測試整改過程中,測試傳導(dǎo)發(fā)射低壓側(cè)正極時,32M、41M、65M出現(xiàn)超標(biāo),如圖1所示;調(diào)試低壓側(cè)濾波參數(shù)效果不明顯,考慮電機控制器在整車的安裝環(huán)境以及之前的整改經(jīng)驗,將電機控制器外殼增加接地點,變成兩點接地,32M、65M明顯降低,6.1M出現(xiàn)超標(biāo),如圖2所示,接下來針對6.1M頻點做整改。
圖1、初掃結(jié)果
圖2、增加接地點后掃描結(jié)果,6.1M超標(biāo)
2、地環(huán)路干擾問題的試驗和分析
用頻譜分析儀和近場探頭定位噪聲點,確定干擾來自電機控制器的DCDC輸出線。DCDC模塊是電機控制器內(nèi)的最大干擾源,干擾很容易通過輸出線纜向外傳導(dǎo)或者直接通過空間向外輻射,甚至耦合到其他電源線、信號線,此外,DCDC輸出負(fù)極通過鈑金件直接接機殼,即已經(jīng)和接地參考平面相連,如果處理不好,就可能導(dǎo)致地電位不穩(wěn)。
由于電機控制器傳導(dǎo)發(fā)射低壓側(cè)只要求測試12V/24V電源線,并不直接測試DCDC輸出線,故推測6.1M干擾是DCDC模塊通過線束耦合到12V/24V電源線。首先在DCDC模塊的相關(guān)信號線上套鐵氧體磁環(huán),對6.1M頻點沒有改善;用銅箔將信號線包裹起來并粘接機殼內(nèi)壁,同樣沒有效果;在DCDC模塊的CAN通訊線上套鐵氧體磁環(huán),沒有效果......
試驗N多方法仍然對6.1M頻點束手無策,回憶6.1M頻點到底從何而來,猜想會不會是因為增加接地點引起的呢,于是嘗試去掉增加的接地點,6.1M頻點馬上變好,如圖3所示。
圖3、去掉接地點后掃描結(jié)果
將增加的接地點恢復(fù),6.1M又超標(biāo),可以復(fù)原現(xiàn)象,說明6.1M處干擾確實是接地問題引起的。觀察增加的接地點位置,正好在DCDC輸出線正負(fù)極之間,如圖4所示,機器初始的接地點如圖5所示,使用銅帶編織網(wǎng)接接地參考平面,兩點接地會引起地環(huán)路干擾,6.1M超標(biāo)很有可能是地環(huán)路干擾引起的。