1、地環(huán)路干擾問題的產(chǎn)生
在電機(jī)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(shí),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(jī)控制器在整車的安裝環(huán)境以及之前的整改經(jīng)驗(yàn),將電機(jī)控制器外殼增加接地點(diǎn),變成兩點(diǎn)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(diǎn)做整改。
圖1、初掃結(jié)果
圖2、增加接地點(diǎn)后掃描結(jié)果,6.1M超標(biāo)
2、地環(huán)路干擾問題的試驗(yàn)和分析
用頻譜分析儀和近場探頭定位噪聲點(diǎn),確定干擾來自電機(jī)控制器的DCDC輸出線。DCDC模塊是電機(jī)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(jī)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(jī)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(diǎn)沒有改善;用銅箔將信號線包裹起來并粘接機(jī)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(yàn)N多方法仍然對6.1M頻點(diǎn)束手無策,回憶6.1M頻點(diǎn)到底從何而來,猜想會不會是因?yàn)樵黾咏拥攸c(diǎn)引起的呢,于是嘗試去掉增加的接地點(diǎn),6.1M頻點(diǎn)馬上變好,如圖3所示。
圖3、去掉接地點(diǎn)后掃描結(jié)果
將增加的接地點(diǎn)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(shí)是接地問題引起的。觀察增加的接地點(diǎn)位置,正好在DCDC輸出線正負(fù)極之間,如圖4所示,機(jī)器初始的接地點(diǎn)如圖5所示,使用銅帶編織網(wǎng)接接地參考平面,兩點(diǎn)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。
圖4、增加的接地點(diǎn)的實(shí)物位置
圖5、控制器初始接地位置
當(dāng)DCDC模塊工作時(shí),DC+和DC-輸出線會攜帶很強(qiáng)的干擾電流,DC-直接與機(jī)殼相連。測試模型圖如圖6所示,當(dāng)沒有接地點(diǎn)B時(shí),干擾電流主要通過DC輸出線與接地參考平面之間的雜散電容形成回路;當(dāng)在DC+和DC-之間增加接地點(diǎn)B時(shí),恰好為干擾電流提供了直接的低阻抗通路,就會出現(xiàn)地環(huán)路電流,導(dǎo)致更大的共模電流,進(jìn)而出現(xiàn)傳導(dǎo)發(fā)射超標(biāo)的現(xiàn)象。
圖6、測試系統(tǒng)模型圖(接地點(diǎn)C是測試標(biāo)準(zhǔn)要求的:低壓蓄電池負(fù)極接地)
3、地環(huán)路干擾問題的解決
地環(huán)路干擾產(chǎn)生的內(nèi)在原因是地環(huán)路電流的存在,地環(huán)路電流是因?yàn)閮蓚€(gè)接地點(diǎn)的電位不同形成電壓導(dǎo)致的。常用的解決地環(huán)路干擾問題的方法有單點(diǎn)接地,采用隔離變壓器或光耦隔離器隔離,安裝共模扼流圈增加地環(huán)路阻抗等。在本整改測試試驗(yàn)中,只需要將增加的接地點(diǎn)遠(yuǎn)離DCDC輸出線,保證兩個(gè)接地點(diǎn)的電位相近,就可以避免和減弱地環(huán)路干擾。如圖7所示,將增加的接地點(diǎn)布置在機(jī)器的另一側(cè),遠(yuǎn)離干擾輸出端,就可以避免6.1M超標(biāo)同時(shí)抑制32M、41M和65M干擾點(diǎn),如圖8所示,結(jié)合其他措施,就可以通過傳導(dǎo)發(fā)射試驗(yàn)。
圖7、分析后增加的接地點(diǎn)位置
圖8、更改接地點(diǎn)位置之后的掃描結(jié)果
4、總結(jié)
兩點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地很容易引起地環(huán)路干擾問題,在機(jī)器外殼有輸出線纜時(shí)應(yīng)尤為注意,防止接地點(diǎn)的電位相差過大,當(dāng)頻率比較低時(shí),應(yīng)盡量選擇單點(diǎn)接地。接地技術(shù)是解決電磁兼容問題最簡便成本最低的技術(shù),同時(shí)也是最有講究的技術(shù),所以在設(shè)計(jì)前期多考慮接地方式、接地位置對后續(xù)EMC測試與整改會有很大幫助。