一, iðnaðar EMC prófunarstaðlar og kjarnakröfur
EMC prófun á iðnaðarbúnaði verður að vera í samræmi við þriggja-þrep kerfi Alþjóða raftækniráðsins (IEC), Evrópustaðla (EN) og kínverska landsstaðla (GB). Kjarnaprófunaratriðin innihalda:
Geislun (RE): Prófunartíðnin nær yfir 30MHz til 1GHz og búnaðurinn þarf að taka á móti rafsegulsviðsstyrk minni en eða jafnt og 40dB μV/m (10m fjarlægð) í gegnum loftnet í hljóðlausu hólfi. Klukkumerkið og harmóník þess á brotna kóða LCD eru helstu geislagjafarnir og ef þeir eru ekki fínstilltir í hönnun er hætta á að þeir fari yfir staðalinn.
Leiðartruflanir (CE): Prófunartíðnin er á milli 150kHz og 30MHz og truflunarspennan á raflínunni er mæld í gegnum línuviðnámsstöðugleikanet (LISN). Ef rafmagnseiningin á ótengda LCD-skjánum tekur ekki upp síunarhönnun getur hátíðnihljóð borist til raforkukerfisins í gegnum raflínuna, sem hefur áhrif á önnur tæki.
Rafstöðuafhleðsla (ESD): Samkvæmt IEC 61000-4-2 staðlinum, beittu ± 8kV snertilosun og ± 15kV loftrennsli á hlíf búnaðarins og tengi. Ef snertiborðið eða viðmótið á ótengda LCD-skjánum skortir vörn, getur ESD valdið óeðlilegum skjá eða skaða á rafrásum.
Surge Immunity (SURGE): Líkið eftir eldingum eða miklum straumsrofum til að prófa getu búnaðarins til að standast yfirspennu. Í iðnaðarumhverfi þarf brotinn kóða LCD að standast bylgjuáhrif upp á að minnsta kosti ± 2kV.
2, Greining á EMC truflunum í LCD með brotnum kóða
EMC vandamálið við brotinn kóða LCD stafar aðallega af eftirfarandi þáttum:
Klukkumerkjaharmoník: Drifrásin á brotnum kóða LCD notar venjulega há-tíðnisklukku (eins og 15MHz), sem myndar margar harmóníkur (eins og 150MHz og 300MHz) eftir stækkun Fourier röð. Ef klukkumerkið er ekki síað eða varið geta harmonikkar geislað út í geiminn í gegnum PCB raflögn eða tengi, sem veldur því að RE fer yfir staðalinn.
Hávaði aflgjafa: Ef rafeiningin á ótengda LCD-skjánum notar ekki π - tegund síu eða venjulegu inductor, getur há-tíðni hávaða rofi aflgjafa (eins og 100kHz til 1MHz) borist til rafmagnsnetsins í gegnum raflínuna, sem veldur CE vandamálum.
Tenging við tengi: Ef merkjaviðmót ótengda LCD-skjásins (eins og SPI, I2C) notar ekki ljós- eða seguleinangrun, getur utanaðkomandi truflun tengt ökumannsrásina í gegnum merkislínuna, sem leiðir til óeðlilegrar skjás.
PCB útlitsgallar: Ef-háhraða merkjalínur (eins og klukkulínur) eru ekki misvísandi, eða stafræn jörð og hliðræn jörð eru ekki einangruð með segulperlum, getur það myndað truflun á jarðlykkju og dregið úr ESD ónæmi.
3, EMC verndartæknikerfi fyrir LCD með brotnum kóða
Til að bregðast við áðurnefndum truflunum þarf að smíða verndarkerfi fyrir LCD-skjáinn með brotnum kóða út frá þremur þáttum: efnisvali, burðarhönnun og rafrásarhagræðingu.
1. Hagræðing efnis og byggingar
Leiðandi húðun: Sprautaðu ITO leiðandi lag á yfirborð skjásins til að stjórna yfirborðsviðnáminu á bilinu 10 ⁶ -10 ⁹ Ω/sq, sem getur fljótt losað stöðurafmagn og bætt ESD ónæmi í ± 8kV.
Hönnun hlífðarhlífar: Bættu við hlífðarhlífum úr koparþynnu á lykilsvæðum PCB, eins og rafrænum rafrænum ökumanns og klukkurásum, og tengdu þær við jörðu í gegnum gegnumrásir til að draga úr nær-sviðstengingu. Ákveðinn iðnaðarþrýstingssendir dregur úr geislunarstyrknum við 300MHz tíðnipunktinn um 15dB í gegnum þessa hönnun.
Kapalvörn: Merkja- og rafmagnslínurnar nota brenglaða, varpaða víra, með hlífðarlagið enda 360 gráður á tengihúsið til að draga úr almennri geislun. Ákveðið iðnaðar servó drif hefur dregið úr leiddu truflunum um 10dB með þessari endurbót.
2. Hönnun hringrásarhagræðingar
Kraftsíun: Bættu π - gerð síu við aflinntaksklefann, með inductance gildi á bilinu 100 μ H til 1mH og rýmd gildi á bilinu 0,1 μ F til 10 μ F, til að bæla niður mismunadrif og venjulegt hávaða. Ákveðinn iðnaðarskynjari dregur úr truflunarspennu við enda aflgjafans niður fyrir viðmiðunarmörk með þessari hönnun.
Merkjasíun: Bættu RC lág-lágrásarsíu við hliðræna merkjainntakið, með skerðingartíðni stillt á 1,5 sinnum merkjabandbreidd, til að draga úr há-hljóði. Ákveðið lækningatæki notar þessa tækni til að draga úr geislun merkjalína um 8dB.
Úrvinnsla klukkumerkja: Lengja hækkandi brún tíma klukkumerksins og draga úr hátíðni harmonic amplitude þess; Eða minnkaðu klukkutíðnina (svo sem frá 15MHz í 8MHz) og færðu harmonic tíðnipunkta út fyrir próftíðnisviðið. Ákveðið stakt spjald dregur úr 150MHz geislunargildinu í 1/20 með tíðniminnkunarhönnun.
3. Jarðtenging og hagræðing skipulags
Einspunkts jarðtenging: Í lágtíðni hringrásum (-<1MHz), a star shaped grounding structure is used, where the digital ground and analog ground are connected at a single point through magnetic beads to avoid ground potential differences. A certain industrial controller has reduced ground bounce noise to 2mV through this design.
Fjöllaga PCB hönnun: Í fjögurra laga PCB eru sjálfstæð lög og afllög sett upp og millilaga tengingar náðst í gegnum gegnum til að draga úr rafsegultengingu. Ákveðinn flutningsbúnaður fyrir járnbrautir dregur úr geislunargeislun um 12dB í gegnum þetta skipulag.
Einangrun viðkvæmra eininga: Skiptu uppsetningu hliðrænna rása, stafrænna rása og aflrása í svæði og stilltu einangrunarræmur á milli svæða til að draga úr krosstruflunum. Ákveðinn snjallmælir hefur lækkað ESD bilanatíðni um 90% með þessari hönnun.
4, Atvinnuhættir og tilviksgreining
Tilvik 1: Leiðrétting á of mikilli geislun frá iðnaðarþrýstisendum
Ákveðinn iðnaðarþrýstingssendir fór 10dB yfir staðalinn við 300MHz tíðnipunktinn og var lagfærður með eftirfarandi ráðstöfunum:
Bættu við hlífðarhlíf á PCB til að hylja ADC og MCU einingar, auka hlífðarvirkni um 15dB;
Skiptu um rafmagns- og merkjalínur í tvinnaða par varma víra. Eftir að hlífðarlagið hefur verið jarðtengd, minnkar geislunarstyrkurinn um 8dB;
Fínstilltu PCB raflagnir, styttu hátíðni-merkjalínulengd og minnkaðu mismunadrifgeislun um 5dB.
Að lokum stóðst tækið IEC 61000-4-3 geislunarprófun.
Tilvik 2: Leiðrétting á ófullnægjandi ESD ónæmi iðnaðarskynjara
Ákveðinn iðnaðarskynjari varð fyrir óeðlilegum virkni við ± 8kV snertiútskriftarprófun. Leiðréttingarráðstafanirnar eru ma:
Bættu við leiðandi gúmmípúðum við saumana á skelinni til að auka hlífðarvirknina í 50dB;
Bættu við TVS díóða fylki við merkjainntaksklefann með klemmuspennu minni en eða jafnt og 6V til að vernda niðurstreymisrásina á áhrifaríkan hátt;
Fínstilltu PCB raflögn, stækkuðu koparþynnu á jörðu niðri og minnkaðu ESD orkutengingu.
Að lokum stóðst tækið IEC 61000-4-2 ESD prófið.
