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1、,新产品开发的EFT整改案例,主要内容,一.了解产品的概况二.了解客戶的测试要求与标准三.关注测试结果与现象四.分析原因,采取对策五.小结六.问题反馈与收集,一.产品的概况,A.电路原理图(工作原理)PCB Layout(布局与布线)C.EMC component(关注的重点),新产品开发的EFT整改案例,原理图,新产品开发的EFT整改案例,PCB Layout,新产品开发的EFT整改案例,新产品开发的EFT整改案例,二.客戶的測試要求與標準,A.客戶的測試要求:All Electrical Powered Products with Microprocessor Control;2 kV a
2、nd 4 kV per IEC61000-4-4B.測試方法:EN 61000-4-4:2004+A1:2010C.客戶接受的判斷標準(Acceptance Criteria):During testing at 2 kV,there shall be no deviation from an appliances normal operation,no product damage,or unsafe or potentially unsafe conditions.During testing at 4 kV,a sample may exhibit abnormal operation
3、or become inoperative but must not present an unsafe or a potentially unsafe condition to the user.,新产品开发的EFT整改案例,三.測試結果与现象,HI和LOW模式下,只要一开始加载干扰脉冲群,2KV条件下,马达就开始出现变速的现象,并会频繁地停机,甚至会死机,且无法自动恢复,必須重新插拔电之后再上电才能开机正常工作（它病得不轻，呵呵）.在改善A問題之后又发现在Pulse模式下(一直按住Pulse 按鍵),也极其容易出现上述停机和死机的現象。改善问题AB之后，在测试过程中还是发现有少量的机子会随
4、机出现停机的现象（不可重复的现象最令人头痛了）Remark:测试时务必要瞪大火眼金睛,不放过蛛丝马迹,新产品开发的EFT整改案例,四.原因分析与对策,针对问题A中的停机和死机现象,根据经验判断,首先怀疑是IC的电源部分(+5V电源网络,IC的第十四脚)受到严重的干扰,因为测试用的干扰脉冲群就是通过电源线加入的.通过查看IC的电源部分的Layout,发现电路上已经加了不少的滤波与去藕电容(如其电路图所示),但是其布局很差,位置不当,且有三个相同容值的小贴片电容(0.1uF)并列排放.于是加大了电解电容的容量,并就近替换了一个0.1uF的电容(换成了10nF,拓宽滤波频带).结果没有改善.由此可见
5、,最主要的受干扰源并不在此.由于遭遇频繁的停机现象,有可能是IC的复位电路信号(IC的第四脚)遭到了干扰脉冲群的袭击.但是即便是在此增加了电阻和磁珠,也没见明显的效果.所以由此排除了这个极有可能的受干扰源.,新产品开发的EFT整改案例,四.原因分析與對策,3.仔细分析电路,觉得很有可能是温度检测输入部分I/O受到了干扰,因为温度检测的引线跟马达的引线一同从马达壳内引出來的,且同电源线捆绑在一起,这样就很容易耦合到电源线上的干扰信号,就此在I/O口旁边增加了一个1nF的电容并把温控引线分开布线.效果立竿见影:2KV条件下测试时不再停机和死机.但是马达频繁变速的问题依然存在.4.因为马达的速度与其
6、驱动控制信号(采用了PWM调速原理)息息相关,据此怀疑马达的驱动控制信号(源于IC的第二脚)受到了干扰,所以我在驱动信号的线路上(R16和R20之间)增加了一个磁珠,没有实际效果.看来并不是驱动控制信号本身在输出线路上受到了干扰.我们不能忽略一点的是:驱动控制信号本身由程序决定,而程序与速度传感器的检测信号关系密切,所以有理由怀疑速度传感器给IC的输入信号I/O口受到了干扰,让IC错误地判断了马达的转速,采取了不应该有的调速行动,导致了马达的速度变化异常.从而在IC的 I/O口(第六脚)旁边就近增加了一个1nF的电容,结果测试的效果非常好,马达的速度总算是稳住了.至此，问题A已被解决掉了。,新
7、产品开发的EFT整改案例,四.原因分析与对策,5.问题的解决太激动人心了(已经耗費了我约三天的時間)，可是好景不长，不久又发现在Pulse模式下(一直按住Pulse 按鍵)，出现了停机和死机的现象（即问题B）.有了前面的经历之后，这个时候就已经能处变不惊了.很明显的是干扰信号通过IC 的I/O(第十脚)混入了IC，引起了程序出差.决定在此I/O的线路上给它动点手术，将R32直接移到了I/O的旁边。果不其然，再次测试，马达工作正常，停机和死机现象立即消除，说明前面的判断是准确的。此种方案效果很好，但是却不可行，为什么呢？因为如果这样做，需要改动PCB的Layout，这将大大影响产品的开发进度，从
8、时间上已经来不及了。如此我们只好另辟蹊径了。因为移动电阻R32的位置产生的效果很好，所以我们大胆地推测如果增大R32的阻值应该也会很有好处的，于是尝试把它加大到了5.6K，经过测试验证此方法的确有效果。紧接着又多改了两台机，测试时发现这两台机失去了Pulse模式（即按Pulse键无响应），经查阅IC的规格书发现，IC的I/O口内部存在弱上拉阻抗（大约12K-50K)，它与5.6K的R32产生分压，越过了IC的动作门槛电压，让IC对此I/O口失去了响应。我们显然不能接受这种结果，这条途径要被否决。,四.原因分析与对策,6.到目前位置，我们要在PCB板上再想办法似乎已经是不可能的了，因为我们几乎已
9、经排除了所有的可疑点。仔细琢磨了一阵子，忽然觉得柳暗花明又一村。我们不妨把所有的敏感引线（电源线，马达引线，温度控制线，马达转速检测线）一一分开布线，不让它们有相互耦合的机会。这样整改之后再次测试，原来频繁的停机和死机现象已经消失。说明此方案行之有效。问题B至此已算告一段落。7.我们在自己的实验室最终验证了三台机，测试OK.可是在一个神秘的星期五下午，从客户那边（惠而普）传来一个噩耗：他们在测试过程中发现新产品开发有减速和停机的现象，而且随机出现（这就是问题C了）。针对此问题，我们可用的对策是越来越少。但是我们还有最后一个方法至今没有使用：把干扰脉冲群挡在PCB板的入口处，不让干扰信号进入PC
10、B板兴风作浪。它的最主要的传播途径就是电源线，我们何不就在电源线上下功夫呢？考虑到干扰脉冲群是共模信号，于是在电源线上增加一个小磁环（按共模的方式，两线并绕）。按照此方案更改了大批量的样机，经过测试，没有再遇到停机的现象，只不过会极少出现快速瞬间马达变速的问题，客户接受此种测试结果。,新产品开发的EFT整改案例,新产品开发的EFT整改案例,五.要点小结与建议,1.在产品开发前期尽早进行测试，及早整改，以免在时间上造成被动。（越早越好）2.在测试阶段应保证测试仪器和测试条件的准确性。3.认真测试，尽可能详细地记录问题与现象，利于分析与整改。4.做好PCB板的布局与布线；对于敏感的输入I/O口一定要做好滤波保护措施，且去耦电容务必要尽量靠近IC的I/O口（如C30）；串接的保护电阻也应如此布局（如R32)；应该在PCB板上多预留EMC元器件的位置，方便整改。5.做好PCB外围引线的布局，不能随便把线捆绑在一起，避免交叉。6.处理好电源输入部分的滤波（增加滤波元器件）7.整改对策需综合考虑效果和成本及可操作性8.整改有三大对策：屏蔽、滤波（重点）和接地,新产品开发的EFT整改案例,六.问题反馈与收集,1.怎么选择和使用去耦电容？2.怎么选择和使用铁氧体磁环？3.在PCB Layout时怎么考虑EMC？且听下回分解了！,
