#征文#一款汽车电子产品的BCI整改

谈到EMC整改,大家说的较多的是,干扰源,干扰路径,被干扰源三要素,也有很多人谈到EMC整改时,要先区分差模干扰,共模干扰,还有人提到要先判断传导干扰,还是辐射干扰,也有共模阻抗,感性耦合,容性耦合和空间辐射耦合,或者进行RE测试时,先判断是通过线束耦合,还是产品本身辐射等等,不知道大家怎么看待以上的理论分析。

理论分析看得太多,如果没有深入思路彼此之间的联系,有时候自己也会困惑起来,遇到问题,我到底该按照什么思路来进行整改呢,是先判断差模干扰,共模干扰还是先判断以什么耦合方式进行干扰的,正所谓万变不离其宗,独孤九剑,以不变剑招破天下剑招,其实以上这些干扰方式谈论的都是一个要素,即干扰路径。用频谱分析仪或者经验排除法查找出干扰源是什么,再分析出潜在的干扰路径,对应辐射类问题,剩下的就是根据根据分析出的干扰路径逐一debug;而对于抗干扰类问题,干扰源是确认的,再以差模,共模,公共阻抗耦合,容性耦合和感性耦合分析出潜在的干扰路径是什么,最后再结合产品原理分析以及排除法确认被干扰源,即可开展剩下的解决工作。

本文以一篇BCI实例,结合以上理论进行分析。

实验产品:

一款用于汽车无钥匙进入/启动的NFC产品。

实验布置图:

实验标准:

实验要求都是等级A,即产品在实验过程中不允许出现任何的功能偏差。

实验现象:

发现产品在进行DBCI和CBCI时,在27.12MHz,40.68MHz频点附近时出现读卡失效:

其他频点未出现失效。

实验问题分析:

首先,干扰源很明确是27.12MHz,40.68MHz大电流干扰,干扰路径是传导耦合进入产品,再通过传导/辐射方式干扰,通过对产品的功能分析,最终被干扰源可能是NFC的供电电源,跟NFC读卡通信传输的MCU以及NFC芯片本身。

解决EMC问题,绝对是一项精力与金钱赛跑的技术活,面对的可是EMC实验室一小时大几百元的开销。如果从被干扰源出发,我们可能要做很多的排除法进行dbug,可以先从干扰路径出发。

其次,干扰的路径是从线束耦合进入产品的,我们可以将产品分成两大部分,一部分是线束,一部分是产品本身,DBCI是不包括GND线束,CBCI是包括GND线束的,因为两者实验现象一致,为简单起见,我们先从DBCI开始分析,测试线束接口包括:

其中DBCI时,只测试了POWER线束,LIN线束,我们将POWER线束和LIN线束分开测试,发现给POWER线束注入大电流时,没有出现读卡失败,当给LIN线束注入大电流时,出现读卡失败了。分析LIN线束接口部分的电路:

对于该部分电路,我们可以通过开头提到的各种理论分析,干扰途径包括,干扰通过LIN线束进入GND形成公共阻抗共模干扰耦合(例如通过TVS管进入GND),干扰通过LIN线束攻击其他线束,例如电源,形成差模干扰耦合(例如通过TVS管进入POWER),干扰通过LIN线束形成容性,感性耦合干扰到其他元器件(这部分的耦合应该可分为,电压驱动型和磁耦合型干扰,电压驱动下即因为形成高电压,对外形成耦合,磁耦合型即干扰形成回路后,再通过传导辐射耦合干扰到其他元器件),干扰通过天线形成空间对外辐射(排查了layout,没有发现可形成直接对外辐射的天线)。

分析发现,通过LIN线束攻击电源:

有可能通过VCC_5V_LIN耦合到VCC_5V,我们尝试替换在20MHz,40MHz高阻抗的电感,发现对测试结果没有任何改善。

此时,我们发现LIN接口的TVS管的GND为PGND1,当BCI干扰引入时,干扰信号最终会流入电源输入端的PGND1,而TVS管到电源输入端的PGND1阻抗相对GND平面要大得多,流入的干扰信号会引起地弹,导致图示A点电位变高,该点的高电位信号会通过传导,耦合,辐射等多条路径干扰PCB板其他元器件工作(包括NFC芯片工作),进而引起BCI测试失效。而将ESD管地改为GND后,GND平面阻抗很小,不会引起某点电位升高,干扰到其他元器件工作,BCI测试通过。

总结:对于别人说的理论,我们要多多结合实例案例在应用中不断磨合深化,提炼出属于自己的理论,就像孔子所说,学的很多,但是不思考,则会迷惑,往往陷入其中,不知道具体该怎么做。

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  • dy-tmCvRFgL 2星期前
    写的不错,不过不是我的
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  • dy-dTmIj8Qr 2星期前
    不错,写的蛮好,
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  • dy-1PrwrsNZ 2星期前
    ? ? ?
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  • dy-VNNIMGs8 2星期前
    cbci和dbci区别
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  • dy-7jSiDiAL 2星期前
    赞?
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  • 明心静远 09-05 07:56
    请问一下,esd管放在GND会不会导致静电和浪涌回流路径过大而增加新的问题呢
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  • dy-lyd1vZ59 09-05 07:40
    老师,能不能发我一下资料,谢谢! 87****@****.com
    回复 3条回复

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