新產(chǎn)品開發(fā)的EFT整改案例.ppt

,新產(chǎn)品開發(fā)的EFT整改案例,主要內(nèi)容,一. 了解產(chǎn)品的概況 二. 了解客戶的測試要求與標準 三. 關(guān)注測試結(jié)果與現(xiàn)象 四. 分析原因, 采取對策 五. 小結(jié) 六. 問題反饋與收集,一.產(chǎn)品的概況,A. 電路原理圖 (工作原理) PCB Layout (布局與布線) C. EMC component (關(guān)注的重點),新產(chǎn)品開發(fā)的EFT整改案例,原理圖,新產(chǎn)品開發(fā)的EFT整改案例,PCB Layout,新產(chǎn)品開發(fā)的EFT整改案例,新產(chǎn)品開發(fā)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: All Electrical Powered Products with Microprocessor Control ;2 kV and 4 kV per IEC61000-4-4 B. 測試方法: EN 61000-4-4: 2004+A1:2010 C. 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. 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)品開發(fā)的EFT整改案例,三.測試結(jié)果與現(xiàn)象,HI和LOW模式下, 只要一開始加載干擾脈沖群,2KV條件下, 馬達就開始出現(xiàn)變速的現(xiàn)象, 并會頻繁地停機, 甚至會死機,且無法自動恢復(fù),必須重新插拔電之后再上電才能開機正常工作（它病得不輕，呵呵）. 在改善A問題之后又發(fā)現(xiàn)在Pulse模式下(一直按住Pulse 按鍵), 也極其容易出現(xiàn)上述停機和死機的現(xiàn)象。 改善問題AB之后，在測試過程中還是發(fā)現(xiàn)有少量的機子會隨機出現(xiàn)停機的現(xiàn)象（不可重復(fù)的現(xiàn)象最令人頭痛了） Remark: 測試時務(wù)必要瞪大火眼金睛, 不放過蛛絲馬跡,新產(chǎn)品開發(fā)的EFT整改案例,四.原因分析與對策,針對問題A中的停機和死機現(xiàn)象,根據(jù)經(jīng)驗判斷,首先懷疑是IC的電源部分(+5V電源網(wǎng)絡(luò),IC的第十四腳)受到嚴重的干擾, 因為測試用的干擾脈沖群就是通過電源線加入的.通過查看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, 且有三個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0.1uF的電容(換成了10nF, 拓寬濾波頻帶). 結(jié)果沒有改善.由此可見, 最主要的受干擾源并不在此. 由于遭遇頻繁的停機現(xiàn)象, 有可能是IC的復(fù)位電路信號(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, 也沒見明顯的效果. 所以由此排除了這個極有可能的受干擾源.,新產(chǎn)品開發(fā)的EFT整改案例,四.原因分析與對策,3. 仔細分析電路, 覺得很有可能是溫度檢測輸入部分I/O受到了干擾, 因為溫度檢測的引線跟馬達的引線一同從馬達殼內(nèi)引出來的, 且同電源線捆綁在一起,這樣就很容易耦合到電源線上的干擾信號, 就此在I/O口旁邊增加了一個1nF的電容并把溫控引線分開布線. 效果立竿見影: 2KV條件下測試時不再停機和死機. 但是馬達頻繁變速的問題依然存在. 4. 因為馬達的速度與其驅(qū)動控制信號(采用了PWM調(diào)速原理)息息相關(guān),據(jù)此懷疑馬達的驅(qū)動控制信號(源于IC的第二腳)受到了干擾, 所以我在驅(qū)動信號的線路上(R16和R20之間)增加了一個磁珠, 沒有實際效果. 看來并不是驅(qū)動控制信號本身在輸出線路上受到了干擾. 我們不能忽略一點的是: 驅(qū)動控制信號本身由程序決定, 而程序與速度傳感器的檢測信號關(guān)系密切, 所以有理由懷疑速度傳感器給IC的輸入信號I/O口受到了干擾, 讓IC錯誤地判斷了馬達的轉(zhuǎn)速, 采取了不應(yīng)該有的調(diào)速行動, 導(dǎo)致了馬達的速度變化異常. 從而在IC的 I/O口(第六腳)旁邊就近增加了一個1nF的電容, 結(jié)果測試的效果非常好, 馬達的速度總算是穩(wěn)住了. 至此，問題A已被解決掉了。,新產(chǎn)品開發(fā)的EFT整改案例,四.原因分析與對策,5. 問題的解決太激動人心了(已經(jīng)耗費了我約三天的時間)，可是好景不長， 不久又發(fā)現(xiàn)在Pulse模式下(一直按住Pulse 按鍵)， 出現(xiàn)了停機和死機的現(xiàn)象（即問題B）. 有了前面的經(jīng)歷之后，這個時候就已經(jīng)能處變不驚了. 很明顯的是干擾信號通過IC 的I/O(第十腳)混入了IC ，引起了程序出差.決定在此I/O的線路上給它動點手術(shù)，將R32直接移到了I/O的旁邊。果不其然，再次測試，馬達工作正常，停機和死機現(xiàn)象立即消除，說明前面的判斷是準確的。此種方案效果很好，但是卻不可行，為什么呢？因為如果這樣做，需要改動PCB的Layout，這將大大影響產(chǎn)品的開發(fā)進度，從時間上已經(jīng)來不及了。 如此我們只好另辟蹊徑了。因為移動電阻R32的位置產(chǎn)生的效果很好，所以我們大膽地推測如果增大R32的阻值應(yīng)該也會很有好處的，于是嘗試把它加大到了5.6K，經(jīng)過測試驗證此方法的確有效果。緊接著又多改了兩臺機，測試時發(fā)現(xiàn)這兩臺機失去了Pulse模式（即按Pulse鍵無響應(yīng)），經(jīng)查閱IC的規(guī)格書發(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，越過了IC的動作門檻電壓，讓IC對此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，因為我們幾乎已經(jīng)排除了所有的可疑點。 仔細琢磨了一陣子，忽然覺得柳暗花明又一村。我們不妨把所有的敏感引線（電源線，馬達引線，溫度控制線，馬達轉(zhuǎn)速檢測線）一一分開布線，不讓它們有相互耦合的機會。這樣整改之后再次測試，原來頻繁的停機和死機現(xiàn)象已經(jīng)消失。說明此方案行之有效。問題B至此已算告一段落。 7. 我們在自己的實驗室最終驗證了三臺機，測試OK.可是在一個神秘的星期五下午，從客戶那邊（惠而普）傳來一個噩耗：他們在測試過程中發(fā)現(xiàn)新產(chǎn)品開發(fā)有減速和停機的現(xiàn)象，而且隨機出現(xiàn)（這就是問題C了）。針對此問題，我們可用的對策是越來越少。但是我們還有最后一個方法至今沒有使用：把干擾脈沖群擋在PCB板的入口處，不讓干擾信號進入PCB板興風作浪。它的最主要的傳播途徑就是電源線，我們何不就在電源線上下功夫呢？考慮到干擾脈沖群是共模信號，于是在電源線上增加一個小磁環(huán)（按共模的方式，兩線并繞）。按照此方案更改了大批量的樣機，經(jīng)過測試，沒有再遇到停機的現(xiàn)象，只不過會極少出現(xiàn)快速瞬間馬達變速的問題，客戶接受此種測試結(jié)果。,新產(chǎn)品開發(fā)的EFT整改案例,新產(chǎn)品開發(fā)的EFT整改案例,五.要點小結(jié)與建議,1.在產(chǎn)品開發(fā)前期盡早進行測試，及早整改，以免在時間上造成被動。（越早越好） 2.在測試階段應(yīng)保證測試儀器和測試條件的準確性。 3.認真測試，盡可能詳細地記錄問題與現(xiàn)象，利于分析與整改。 4.做好PCB板的布局與布線；對于敏感的輸入I/O口一定要做好濾波保護措施，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外圍引線的布局，不能隨便把線捆綁在一