淺談有源音箱產(chǎn)品在EMC可靠性設(shè)計中關(guān)注的焦點

朱波 韓立成

【摘 ?要】自2001年12月《強制性產(chǎn)品認(rèn)證目錄》（簡稱CCC目錄）發(fā)布以來，目前的CCC目錄包含了21個大類共119種產(chǎn)品。有源音箱被列為第八類音視頻類設(shè)備，被列入了CCC強制認(rèn)證范圍，本文就漢桑（南京）科技有限公司的有源音箱為例，結(jié)合國家CCC強制認(rèn)證的電磁兼容的標(biāo)準(zhǔn)，為大家分析闡述該類產(chǎn)品在設(shè)計和測試方面如何符合電磁兼容的標(biāo)準(zhǔn)要求;

【關(guān)鍵詞】EMC;可靠性;管理辦法;應(yīng)對措施

引言：

根據(jù)法律規(guī)定，CCC強制性認(rèn)證目錄內(nèi)產(chǎn)品如未經(jīng)CCC認(rèn)證，不得出廠、銷售、進口或在其他經(jīng)營活動中使用。有源音箱被列為目錄中第九類信息技術(shù)類設(shè)備，被列入了CCC強制認(rèn)證范圍。

1、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)闡述

有源音箱作為信息技術(shù)類設(shè)備，在國家強制認(rèn)證CCC認(rèn)證中，涉及電磁兼容部分的檢測的標(biāo)準(zhǔn)為 GB/T9254-2008（idt CISPR 22：2006）《信息技術(shù)設(shè)備的無線電騷擾限 值和測量方法》和 GB17625.1-2012（idt IEC 61000-3-2：2009）《電磁兼容 限值 諧波電 流發(fā)射限值（設(shè)備每相輸入電流≤16A）》;制造商在CCC認(rèn)證的型式試驗中，樣機必須通過這兩個標(biāo)準(zhǔn)的測試，才能取得合格的CCC型式試驗報告。

2、電磁兼容檢測項目及標(biāo)準(zhǔn)要求

結(jié)合漢桑（南京）科技有限公司的有源音箱的主要功能，該產(chǎn)品不帶無線功能，不帶電信端口，通過USB接口與電腦連接;所以，根據(jù)GB 13837-2012 《聲音和電視廣播接收機及有關(guān)設(shè)備 無線電騷擾特性 限值和測量方法》和 GB17625.1-2012（idt IEC 61000-3-2：2009）《電磁兼容 限值 諧波電 流發(fā)射限值（設(shè)備每相輸入電流≤16A）》的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，該產(chǎn)品的檢測項目如下：

a）150kHz～30MHz頻率范圍內(nèi)電源端騷擾電壓

b）30MHz～2.15GHz頻率范圍內(nèi)收機和具有RF輸入端的有關(guān)設(shè)備天線端騷擾電壓的測量

c）30MHz～2.15GHz頻率范圍內(nèi)具有RF圖像調(diào)制器的有關(guān)設(shè)備RF輸出端有用信號和騷擾電壓的測量

d）30MHz～1GHz頻率范圍內(nèi)有關(guān)設(shè)備（錄像機除外）騷擾功率的測量

e）30MHz～1GHz頻率范圍內(nèi)3m法輻射場強的測量

f）1GHz～18GHz頻率范圍內(nèi)輻射測量

3、產(chǎn)品在電磁兼容設(shè)計中應(yīng)關(guān)注的焦點

制造商在開發(fā)設(shè)計中應(yīng)該具有系統(tǒng)流程的方法理念，即主要在研發(fā)流程中融入EMC設(shè)計理念，在產(chǎn)品設(shè)計的各個階段進行EMC設(shè)計控制，把可能出現(xiàn)的EMC問題再研發(fā)前期進行考慮，比如該有源音箱產(chǎn)品，主要按照根據(jù)GB 13837-2012 《聲音和電視廣播接收機及有關(guān)設(shè)備 無線電騷擾特性 限值和測量方法》和 GB17625.1-2012（idt IEC 61000-3-2：2009）《電磁兼容 限值 諧波電 流發(fā)射限值（設(shè)備每相輸入電流≤16A）》的標(biāo)準(zhǔn)進行測試騷擾電壓，輻射騷擾和諧波電流，則再設(shè)計過程中主要從產(chǎn)品的電路（原理圖，PCB設(shè)計），外部結(jié)構(gòu)設(shè)計，控制電路板設(shè)計、線纜走線、系統(tǒng)接地等方面系統(tǒng)考慮EMC，從而保證一次性通過測試和認(rèn)證。

在產(chǎn)品詳細(xì)方案設(shè)計階段，主要要提出對產(chǎn)品硬件EMC設(shè)計方案，如上圖中的電源接口，信號接口，如何屏蔽和濾波處理，電線，特別是信號線如何屏蔽和避免串?dāng)_，如何設(shè)計電纜接口的濾波處理方式，如何進行系統(tǒng)接地，關(guān)鍵元器件如何選型，內(nèi)部的數(shù)字電路和模擬電路如何隔離，如何保證數(shù)字電路和模擬電路避免干擾，等等;

而在產(chǎn)品的PCB設(shè)計階段，主要要考慮對EMC影響巨大的層疊結(jié)構(gòu)設(shè)計，關(guān)鍵元器件的布局和高速信號線，考慮與電源平面的回流。還要考慮晶振位置，高頻濾波電容的擺放等等，這個項目的EMC測試中，就曾由于晶振布局位置問題，靠近接口電纜導(dǎo)致輻射發(fā)射超標(biāo)，后來整改合格;

最后在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計階段，主要是選擇什么屏蔽材料，以及材料的厚度，需要對屏蔽體之間的搭接設(shè)計，縫隙設(shè)計考慮，還要考慮接口連接器與結(jié)構(gòu)件的配合;對于本產(chǎn)品的金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，需要考慮接口，如USB，以太網(wǎng)口與結(jié)構(gòu)的搭接，保證搭接阻抗足夠小，否則EMI會超標(biāo);

在整個設(shè)計階段的過程中，新項目質(zhì)量工程師要依據(jù)檢查列表進行把關(guān)檢查;

4、典型的EMC測試項目超標(biāo)分析流程

4.1 輻射發(fā)射超標(biāo)分析流程如圖1

4.2 屏蔽體泄漏整改分析流程如圖2

參考文獻：

[1]GB 13837-2012 《聲音和電視廣播接收機及有關(guān)設(shè)備 無線電騷擾特性 限值和測量方法》

[2]GB17625.1-2012（idt IEC 61000-3-2：2009）《電磁兼容 限值 諧波電 流發(fā)射限值（設(shè)備每相輸入電流≤16A）》