EMC案例分享:千兆POE口传导发射问题定位整改

电子说

1.2w人已加入

描述

某金属盒式产品POE口采用8端口ISN进行CE测试,测试结果见图1,可见10MHz以下CE噪声严重超标,特别是1MHz以下开关频率的谐波超标严重。

传导发射

图1 千兆POE口传导发射测试结果


 

2.问题定位分析

图2-图4是千兆POE口相关的电路图。图2是信号变压器相关的电路图,其中变压器原边的4个中心抽头各通过一个1nF/2kV的高压电容接PGND。图3中的RJ45连接器的8根信号线连接到图2中变压器原边对应的信号线上。图4是POE电源相关的电路图,电源模块U2采用1个共模电感+2个共模电容组成的EMI滤波电路,共模电容为4.7nF/2kV的高压电容,左边两个器件是合路桥堆,桥堆左边的4根线接变压器中心抽头,合路后的两根线接EMI滤波电路。


 

传导发射

图2 POE口变压器相关电路图


 

传导发射

图3 RJ45连接器相关电路图


 

传导发射

图4 POE电源模块相关电路图图5是千兆POE接口对应的PCB图,变压器初级进行了完全的PGND分割(绿色),PGND铜皮与RJ45连接器的2个外壳管脚相连,然后通过RJ45连接器的外壳簧片搭接到产品的金属外壳。变压器原边的中心抽头连接到4个1nF/2kV高压电容,然后高压电容接PGND铜皮。靠近POE电源模块的2个4.7nF/2kV的高压电容(蓝色)就近接到了板内的GND,黄色高亮的器件为共模电感T3。合路桥堆顶层和底层各一个。从经验来看,POE的PCB布局和布线符合EMC规则。


 

传导发射


 

图5 千兆POE口的PCB图从图4的电路图看,POE口开关电源EMI滤波电路中的共模电感T3型号为LPD5030-103MR,其电感量只有10uH,见图6。按经验这样小感量的共模电感对CE频段的低频噪声几乎没有抑制作用,应选择几百μH的共模电感,但大感量的共模电感由于体积限制不可用。共模电感的感量小,则这两个共模电容C277、C215的容值就要大,但目前用的是4.7nF/2kV电容,封装1206,其容值明显偏小,应该选择容值更大的共模电容,如100nF左右的电容。


 

传导发射


 

图6 共模电感T3的规格书


 

EDA365电子论坛

3.整改措施

将共模滤波电容C277、C215的容值由4.7nF改为68nF/1kV的电容,修改后的CE测试结果见图7,可见10M以下的CE噪声显著降低,特别是1MHz以下的开关频率谐波下降更明显,最小余量也有7.1dB,测试通过。更换的68nF//1kV共模电容的封装为1210,原4.7nF/2kV共模电容的封装是1206,电容更改后对PCB布线基本没有影响。另外,POE接口的浪涌指标为1kV,用68nF//1kV电容也是可以承受的,所以整改方案被接受。


 

传导发射

传导发射


 

图7 整改后千兆POE口的传导发射测试结果

【以上信息由艾博检测整理发布,如有出入请及时指正,如有引用请注明出处,欢迎一起讨论,我们一直在关注其发展!专注:CCC/SRRC/CTA/运营商入库】

审核编辑:汤梓红

打开APP阅读更多精彩内容
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

×
20
完善资料,
赚取积分