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產品結構EMC設計問題分析

發(fā)布時間：2019-09-12 責任編輯：wenwei

【導讀】某氣體報警控制器產品，產品結構設計初期未過多考慮電磁兼容設計，導致產品設計出來后電磁兼容標準GB16836中的要求；下面分析該產品結構設計中的EMC缺陷。

1. 工程案例背景

某氣體報警控制器產品，產品結構設計初期未過多考慮電磁兼容設計，導致產品設計出來后電磁兼容標準GB16836中的要求；下面分析該產品結構設計中的EMC缺陷。

2. 產品結構設計問題分析

2.1．問題1分析

【問題描述】通風孔開孔方式處理不當，狹長的條孔屏蔽性能較差，無法有效屏蔽外部干擾；

【問題改善建議】為增強樣機的抗擾能力，建議樣機的通風開孔由原來的長條孔更改為圓孔，且設計成一定面積的開孔陣列，可采用增加孔深，減小孔直徑，同時增加孔密度和數量的方法；通常應用推薦使用孔直徑D≤4mm，孔間距L≥6mm；如下圖所示：

2.2．問題2分析

【問題描述】機體與LCD屏之間的只通過一塊很薄的塑料薄片（2mm）隔離，隔離厚度過?。?/div>

【問題改善建議】當進行ESD測試時，與外界隔離厚度較小的LCD屏容易感應到靜電槍頭的干擾而導致花屏現象；建議將LCD屏與機體通過4mm厚度以上的透明絕緣朔料片進行隔離。

2.3．問題3分析

【問題描述】機體外蓋之間搭接僅通過螺釘鎖定，且接觸面噴涂絕緣漆，如此搭接無法保證各部件間良好的電導性能，存在極大的EMC風險；

【問題改善建議】為確保樣機整體的屏蔽效能，各部件之間的搭接縫隙要求采用凸點或彈片方式處理，接合面要求去除絕緣漆且保證良好的導電性能（可采用鍍鋅的方式）；

凸點接觸處理縫隙方法參考下圖：

導電彈片處理方法參考下圖：

2.4．問題4分析

【問題描述】GPRS模塊外殼噴涂絕緣漆，機體內部接合點也是噴涂絕緣漆，兩者之間僅通過兩顆螺釘搭接，導致GPRS模塊與金屬機體之間的搭接導電性能較差；

【問題改善建議】GPRS模塊底部與機體內部接合點磨除絕緣漆機體，使得兩者之間實現良好的導電性能。

2.5．問題5分析

【問題描述】按鍵為金屬結構且與機殼之間僅通過一層薄膜隔離（估計0.2mm厚度），隔離間距過?。?/div>

【問題改善建議】當ESD測試時，金屬按鍵與機體間較薄的隔離間距容易才是電弧放電現象，從而導致嚴重的EMC問題；建議將按鍵面板與機殼間通過絕緣膠布（大于1mm厚度）隔離。

2.6．問題6分析

【問題描述】主控板與接線板之間的互聯電纜較長，且未做屏蔽處理，較長的互聯電纜容易形成接收天線導致EMC風險問題；

【問題改善建議】為提高機體抗擾能力，建議互聯的扁平電纜長度縮短，且采用屏蔽。

2.7．問題7分析

【問題描述】主控板與案件面板之間的互連電纜、主控板與LCD屏之間的互連電纜未做屏蔽處理，電纜是導致EMC問題的主要原因之一；

【問題改善建議】按鍵連接電纜采用屏蔽電纜；主控板與LCD屏間的互連電纜采用屏蔽電纜。

3. 產品結構改版后驗證結果

結構按評審意見更改后（且配合產品內部PCB改板），EMC測試驗證結果如下：