新产品开发的EFT 整改案例

1、 新产品开发的EFT整改案例 主要内容 一. 了解产品的概况 二. 了解客戶的测试要求与标准 三. 关注测试结果与现象 四. 分析原因, 采取对策 五. 小结 六. 问题反馈与收集 一.产品的概况 A. 电路原理图 (工作原理) B. PCB Layout (布局与布线) C. EMC component (关注的重点) 新产品开发的EFT整改案例 原理图 新产品开发的EFT整改案例 PCB Layout 新产品开发的EFT整改案例 新产品开发的EFT整改案例 二.客戶的測試要求與標準 A. 客戶的測試要求客戶的測試要求: All Electrical Powered Products wit

2、h Microprocessor Control ;2 kV and 4 kV per IEC61000-4-4 B. 測試方法測試方法: EN 61000-4-4: 2004+A1:2010 C. 客戶接受的判斷標準客戶接受的判斷標準 (Acceptance Criteria) : During testing at 2 kV, there shall be no deviation from an appliances normal operation, no product damage, or unsafe or potentially unsafe conditions. Durin

3、g testing at 4 kV, a sample may exhibit abnormal operation or become inoperative but must not present an unsafe or a potentially unsafe condition to the user. 新产品开发的EFT整改案例 三.測試結果与现象 A. HI和LOW模式下, 只要一开始加载干扰脉冲群,2KV条件 下, 马达就开始出现变速变速的现象, 并会频繁频繁地停地停机机, 甚至会 死死机机,且无法自动恢复,必須重新插拔电之后再上电才能开 机正常工作（它病得不轻，呵呵）. B

4、. 在改善A問題之后又发现在Pulse模式下(一直按住Pulse 按 鍵), 也极其容易出现上述停停机机和死死机机的現象。 C. 改善问题AB之后，在测试过程中还是发现有少量的机子会 随机随机出现停机的现象（不可重复的现象最令人头痛了） Remark: 测试时务必要瞪大火眼金睛, 不放过蛛丝马迹 新产品开发的EFT整改案例 四.原因分析与对策 1. 针对问题A中的停机停机和死机现象死机现象,根据经验判断,首先怀疑是IC的电源 部分(+5V电源网络,IC的第十四脚)受到严重的干扰, 因为测试用的 干扰脉冲群就是通过电源线加入的.通过查看IC的电源部分的Layout, 发现电路上已经加了不少的滤波

5、与去藕电容(如其电路图所示), 但 是其布局很差布局很差, 位置位置不当不当, 且有三个三个相同容值相同容值的小贴片电容(0.1uF) 并列排放. 于是加大了电解电容的容量,并就近替换了一个0.1uF的 电容(换换成了成了10nF10nF, 拓宽滤波频带). 结果没有改善.由此可见, 最主 要的受干扰源并不在此. 2. 由于遭遇频繁的停机现象, 有可能是IC的复位电路信号(IC的第四脚) 遭到了干扰脉冲群的袭击. 但是即便是在此增加了电阻和磁珠, 也 没见明显的效果. 所以由此排除了这个极有可能的受干扰源. 新产品开发的EFT整改案例 四.原因分析與對策 3. 仔细分析电路, 觉得很有可能是温

6、度检测输入部分I/O受到了干扰, 因为 温度检测的引线跟马达的引线一同从马达壳内引出來的, 且同电源线捆绑 在一起,这样就很容易耦合到电源线上的干扰信号, 就此在I/O口旁边增加 了一个1nF的电容并把温控引线分开布线. 效果立竿见影: 2KV2KV条件下测 试时不再停机和死机. 但是马达频繁变速的问题依然存在. 4. 因为马达的速度与其驱动控制信号(采用了PWM调速原理)息息相关,据此 怀疑马达的驱动控制信号(源于IC的第二脚)受到了干扰, 所以我在驱动信 号的线路上(R16和R20之间)增加了一个磁珠磁珠, 没有实际效果. 看来并不是 驱动控制信号本身在输出线路上受到了干扰. 我们不能忽略

7、一点的是: 驱 动控制信号本身由程序决定, 而程序与速度传感器的检测信号关系密切, 所以有理由怀疑速度传感器给IC的输入信号I/O口受到了干扰, 让IC错误地 判断了马达的转速, 采取了不应该有的调速行动, 导致了马达的速度变化 异常. 从而在IC的 I/O口(第六脚)旁边就近增加了一个1nF的电容, 结果测 试的效果非常好, 马达的速度总算是稳住了. 至此，问题问题A A已被解决掉了。 新产品开发的EFT整改案例 四.原因分析与对策 5. 问题的解决太激动人心了(已经耗費了我约三天的時間)，可是好景不长， 不久又发现在PulsePulse模式模式下(一直按住Pulse 按鍵)， 出现了停机和

8、死机的现 象（即问题问题B B）. 有了前面的经历之后，这个时候就已经能处变不惊了. 很明显的是干扰 信号通过IC 的I/O(第十脚)混入了IC ，引起了程序出差.决定在此I/O的线 路上给它动点手术，将R32R32直接移到了I/O的旁边。果不其然，再次测试，马 达工作正常，停机和死机现象立即消除，说明前面的判断是准确的。此种方 案效果很好，但是却不可行，为什么呢？因为如果这样做，需要改动PCB的 Layout，这将大大影响产品的开发进度，从时间上已经来不及了。 如此我们只好另辟蹊径了。因为移动电阻R32的位置产生的效果很好，所 以我们大胆地推测如果增大R32的阻值应该也会很有好处的，于是尝试

9、把它 加大到了5.6K，经过测试验证此方法的确有效果。紧接着又多改了两台机， 测试时发现这两台机失去了PulsePulse模式模式（即按Pulse键无响应），经查阅IC的 规格书发现，IC的I/O口内部存在弱上拉阻抗（大约12K-50K)，它与5.6K的 R32产生分压，越过了IC的动作门槛电压，让IC对此I/O口失去了响应。我们 显然不能接受这种结果，这条途径要被否决。 四.原因分析与对策 6. 到目前位置，我们要在PCB板上再想办法似乎已经是不可能的了，因为我们 几乎已经排除了所有的可疑点。 仔细琢磨了一阵子，忽然觉得柳暗花明又一村。我们不妨把所有的敏感引 线（电源线，马达引线，温度控制线

10、，马达转速检测线）一一分开布线分开布线，不 让它们有相互耦合的机会。这样整改之后再次测试，原来频繁的停机和死机 现象已经消失。说明此方案行之有效。问题问题B B至此已算告一段落。 7. 我们在自己的实验室最终验证了三台机三台机，测试OK.可是在一个神秘的星期五 下午，从客户那边（惠而普）传来一个噩耗：他们在测试过程中发现新产品 开发有减速和停机减速和停机的现象，而且随机出现（这就是问题问题C C了）。针对此问题 ，我们可用的对策是越来越少。但是我们还有最后一个方法至今没有使用： 把干扰脉冲群挡在PCB板的入口处，不让干扰信号进入PCB板兴风作浪。它的 最主要的传播途径就是电源线电源线，我们何不

11、就在电源线上下功夫呢？考虑到干 扰脉冲群是共模信号共模信号，于是在电源线上增加一个小磁环小磁环（按共模的方式，两 线并绕）。按照此方案更改了大批量的样机，经过测试，没有再遇到停机的 现象，只不过会极少出现快速瞬间马达变速快速瞬间马达变速的问题，客户接受此种测试结果 。 新产品开发的EFT整改案例 新产品开发的EFT整改案例 五.要点小结与建议 1.在产品开发前期尽早进行测试，及早整改，以免在时间时间上造成被动。 （越早越好） 2.在测试测试阶段应保证测试仪器和测试条件的准确性准确性。 3.认真测试，尽可能详细详细地记录问题与现象，利于分析与整改。 4.做好PCB板板的布局与布线布局与布线；对于敏感的输入输入I/O口口一定要做好滤波保护 措施，且去耦电容去耦电容务必要尽量靠近IC的I/O口（如C30）；串接的保护电 阻也应如此布局（如R32)；应该在PCB板上多预留EMC元器件的位置 ，方便整改。 5.做好PCB外围引线外围引线的布局，不能随便把线捆绑在一起，避免交叉。 6.处理好电