新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的EFT整改案例.ppt

,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的EFT整改案例,主要內(nèi)容,一. 了解產(chǎn)品的概況 二. 了解客戶(hù)的測(cè)試要求與標(biāo)準(zhǔn) 三. 關(guān)注測(cè)試結(jié)果與現(xiàn)象 四. 分析原因, 采取對(duì)策 五. 小結(jié) 六. 問(wèn)題反饋與收集,一.產(chǎn)品的概況,A. 電路原理圖 (工作原理) PCB Layout (布局與布線(xiàn)) C. EMC component (關(guān)注的重點(diǎn)),新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的EFT整改案例,原理圖,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的EFT整改案例,PCB Layout,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的EFT整改案例,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的EFT整改案例,二.客戶(hù)的測(cè)試要求與標(biāo)準(zhǔn),A. 客戶(hù)的測(cè)試要求: All Electrical Powered Products with Microprocessor Control ;2 kV and 4 kV per IEC61000-4-4 B. 測(cè)試方法: EN 61000-4-4: 2004+A1:2010 C. 客戶(hù)接受的判斷標(biāo)準(zhǔn) (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. During 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.,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的EFT整改案例,三.測(cè)試結(jié)果與現(xiàn)象,HI和LOW模式下, 只要一開(kāi)始加載干擾脈沖群,2KV條件下, 馬達(dá)就開(kāi)始出現(xiàn)變速的現(xiàn)象, 并會(huì)頻繁地停機(jī), 甚至?xí)罊C(jī),且無(wú)法自動(dòng)恢復(fù),必須重新插拔電之后再上電才能開(kāi)機(jī)正常工作（它病得不輕，呵呵）. 在改善A問(wèn)題之后又發(fā)現(xiàn)在Pulse模式下(一直按住Pulse 按鍵), 也極其容易出現(xiàn)上述停機(jī)和死機(jī)的現(xiàn)象。 改善問(wèn)題AB之后，在測(cè)試過(guò)程中還是發(fā)現(xiàn)有少量的機(jī)子會(huì)隨機(jī)出現(xiàn)停機(jī)的現(xiàn)象（不可重復(fù)的現(xiàn)象最令人頭痛了） Remark: 測(cè)試時(shí)務(wù)必要瞪大火眼金睛, 不放過(guò)蛛絲馬跡,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的EFT整改案例,四.原因分析與對(duì)策,針對(duì)問(wèn)題A中的停機(jī)和死機(jī)現(xiàn)象,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷,首先懷疑是IC的電源部分(+5V電源網(wǎng)絡(luò),IC的第十四腳)受到嚴(yán)重的干擾, 因?yàn)闇y(cè)試用的干擾脈沖群就是通過(guò)電源線(xiàn)加入的.通過(guò)查看IC的電源部分的Layout, 發(fā)現(xiàn)電路上已經(jīng)加了不少的濾波與去藕電容(如其電路圖所示), 但是其布局很差, 位置不當(dāng), 且有三個(gè)相同容值的小貼片電容(0.1uF)并列排放. 于是加大了電解電容的容量,并就近替換了一個(gè)0.1uF的電容(換成了10nF, 拓寬濾波頻帶). 結(jié)果沒(méi)有改善.由此可見(jiàn), 最主要的受干擾源并不在此. 由于遭遇頻繁的停機(jī)現(xiàn)象, 有可能是IC的復(fù)位電路信號(hào)(IC的第四腳)遭到了干擾脈沖群的襲擊. 但是即便是在此增加了電阻和磁珠, 也沒(méi)見(jiàn)明顯的效果. 所以由此排除了這個(gè)極有可能的受干擾源.,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的EFT整改案例,四.原因分析與對(duì)策,3. 仔細(xì)分析電路, 覺(jué)得很有可能是溫度檢測(cè)輸入部分I/O受到了干擾, 因?yàn)闇囟葯z測(cè)的引線(xiàn)跟馬達(dá)的引線(xiàn)一同從馬達(dá)殼內(nèi)引出來(lái)的, 且同電源線(xiàn)捆綁在一起,這樣就很容易耦合到電源線(xiàn)上的干擾信號(hào), 就此在I/O口旁邊增加了一個(gè)1nF的電容并把溫控引線(xiàn)分開(kāi)布線(xiàn). 效果立竿見(jiàn)影: 2KV條件下測(cè)試時(shí)不再停機(jī)和死機(jī). 但是馬達(dá)頻繁變速的問(wèn)題依然存在. 4. 因?yàn)轳R達(dá)的速度與其驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)(采用了PWM調(diào)速原理)息息相關(guān),據(jù)此懷疑馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)(源于IC的第二腳)受到了干擾, 所以我在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的線(xiàn)路上(R16和R20之間)增加了一個(gè)磁珠, 沒(méi)有實(shí)際效果. 看來(lái)并不是驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)本身在輸出線(xiàn)路上受到了干擾. 我們不能忽略一點(diǎn)的是: 驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)本身由程序決定, 而程序與速度傳感器的檢測(cè)信號(hào)關(guān)系密切, 所以有理由懷疑速度傳感器給IC的輸入信號(hào)I/O口受到了干擾, 讓IC錯(cuò)誤地判斷了馬達(dá)的轉(zhuǎn)速, 采取了不應(yīng)該有的調(diào)速行動(dòng), 導(dǎo)致了馬達(dá)的速度變化異常. 從而在IC的 I/O口(第六腳)旁邊就近增加了一個(gè)1nF的電容, 結(jié)果測(cè)試的效果非常好, 馬達(dá)的速度總算是穩(wěn)住了. 至此，問(wèn)題A已被解決掉了。,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的EFT整改案例,四.原因分析與對(duì)策,5. 問(wèn)題的解決太激動(dòng)人心了(已經(jīng)耗費(fèi)了我約三天的時(shí)間)，可是好景不長(zhǎng)， 不久又發(fā)現(xiàn)在Pulse模式下(一直按住Pulse 按鍵)， 出現(xiàn)了停機(jī)和死機(jī)的現(xiàn)象（即問(wèn)題B）. 有了前面的經(jīng)歷之后，這個(gè)時(shí)候就已經(jīng)能處變不驚了. 很明顯的是干擾信號(hào)通過(guò)IC 的I/O(第十腳)混入了IC ，引起了程序出差.決定在此I/O的線(xiàn)路上給它動(dòng)點(diǎn)手術(shù)，將R32直接移到了I/O的旁邊。果不其然，再次測(cè)試，馬達(dá)工作正常，停機(jī)和死機(jī)現(xiàn)象立即消除，說(shuō)明前面的判斷是準(zhǔn)確的。此種方案效果很好，但是卻不可行，為什么呢？因?yàn)槿绻@樣做，需要改動(dòng)PCB的Layout，這將大大影響產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)進(jìn)度，從時(shí)間上已經(jīng)來(lái)不及了。 如此我們只好另辟蹊徑了。因?yàn)橐苿?dòng)電阻R32的位置產(chǎn)生的效果很好，所以我們大膽地推測(cè)如果增大R32的阻值應(yīng)該也會(huì)很有好處的，于是嘗試把它加大到了5.6K，經(jīng)過(guò)測(cè)試驗(yàn)證此方法的確有效果。緊接著又多改了兩臺(tái)機(jī)，測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)這兩臺(tái)機(jī)失去了Pulse模式（即按Pulse鍵無(wú)響應(yīng)），經(jīng)查閱IC的規(guī)格書(shū)發(fā)現(xiàn)，IC的I/O口內(nèi)部存在弱上拉阻抗（大約12K-50K)，它與5.6K的R32產(chǎn)生分壓，越過(guò)了IC的動(dòng)作門(mén)檻電壓，讓IC對(duì)此I/O口失去了響應(yīng)。我們顯然不能接受這種結(jié)果，這條途徑要被否決。,四.原因分析與對(duì)策,6. 到目前位置，我們要在PCB板上再想辦法似乎已經(jīng)是不可能的了，因?yàn)槲覀儙缀跻呀?jīng)排除了所有的可疑點(diǎn)。 仔細(xì)琢磨了一陣子，忽然覺(jué)得柳暗花明又一村。我們不妨把所有的敏感引線(xiàn)（電源線(xiàn)，馬達(dá)引線(xiàn)，溫度控制線(xiàn)，馬達(dá)轉(zhuǎn)速檢測(cè)線(xiàn)）一一分開(kāi)布線(xiàn)，不讓它們有相互耦合的機(jī)會(huì)。這樣整改之后再次測(cè)試，原來(lái)頻繁的停機(jī)和死機(jī)現(xiàn)象已經(jīng)消失。說(shuō)明此方案行之有效。問(wèn)題B至此已算告一段落。 7. 我們?cè)谧约旱膶?shí)驗(yàn)室最終驗(yàn)證了三臺(tái)機(jī)，測(cè)試OK.可是在一個(gè)神秘的星期五下午，從客戶(hù)那邊（惠而普）傳來(lái)一個(gè)噩耗：他們?cè)跍y(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)有減速和停機(jī)的現(xiàn)象，而且隨機(jī)出現(xiàn)（這就是問(wèn)題C了）。針對(duì)此問(wèn)題，我們可用的對(duì)策是越來(lái)越少。但是我們還有最后一個(gè)方法至今沒(méi)有使用：把干擾脈沖群擋在PCB板的入口處，不讓干擾信號(hào)進(jìn)入PCB板興風(fēng)作浪。它的最主要的傳播途徑就是電源線(xiàn)，我們何不就在電源線(xiàn)上下功夫呢？考慮到干擾脈沖群是共模信號(hào)，于是在電源線(xiàn)上增加一個(gè)小磁環(huán)（按共模的方式，兩線(xiàn)并繞）。按照此方案更改了大批量的樣機(jī)，經(jīng)過(guò)測(cè)試，沒(méi)有再遇到停機(jī)的現(xiàn)象，只不過(guò)會(huì)極少出現(xiàn)快速瞬間馬達(dá)變速的問(wèn)題，客戶(hù)接受此種測(cè)試結(jié)果。,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的EFT整改案例,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的EFT整改案例,五.要點(diǎn)小結(jié)與建議,1.在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)前期盡早進(jìn)行測(cè)試，及早整改，以免在時(shí)間上造成被動(dòng)。（越早越好） 2.在測(cè)試階段應(yīng)保證測(cè)試儀器和測(cè)試條件的準(zhǔn)確性。 3.認(rèn)真測(cè)試，盡可能詳細(xì)地記錄問(wèn)題與現(xiàn)象，利于分析與整改。 4.做好PCB板的布局與布線(xiàn)；對(duì)于敏感的輸入I/O口一定要做好濾波保護(hù)措施，且去耦電容務(wù)必要盡量靠近IC的I/O口（如C30）；串接的保護(hù)電阻也應(yīng)如此布局（如R32)；應(yīng)該在PCB板上多預(yù)留EMC元器件的位置，方便整改。 5.做好PCB外圍引線(xiàn)的布局，不能隨便把線(xiàn)捆綁在一