PC行业EMC经验分享

 

一前言

PC 行业产品可分为核心计算设备、配套外设和软件系统三大类，覆盖硬件到软件的完整使用场景。而核心计算设备是 PC行业的基础，主要提供计算和数据处理能力，常见形态包括：

（1）台式计算机（Desktop）：传统分体式设备，由主机、显示器等分开组成，可灵活升级硬件。

（2）笔记本电脑（Laptop）：便携一体化设备，按用途可细分为轻薄本、游戏本、商务本、工作站等。

一体机（AIO）：将主机硬件集成在显示器内部，外观简洁，适合办公和家庭轻度使用。

（3）迷你主机（Mini PC）：体积小巧的主机，需外接显示器和外设，适合空间有限的场景或作为家庭服务器。

我们集中分享一下核心计算机设备的现场整改经验，依旧按照三个部分，屏蔽、接地、滤波的三大法则出发，而主要的问题模块会出现在散热模块和高速端口，我们先看下实际案例。

 

二实际案例

初始测试数据如下所示：

这是一体机整改案例，数据经过多次整改后，来我司的测试数据。数据中主要是时钟超标，还呈现出数据或电源包络的超标问题。

初步排除后，主要问题是屏信号以及GPU和DDR等高速信号导致，还存在电源噪声被耦合放大的情况。具体整改措施如下：

1.对屏排线进行两端的屏蔽接地，在屏端口加入信号线共模滤波器（TF1210A2X900MT）。

2.对与主板的屏蔽罩缝隙进行补充，后续量产会重新设计完整的屏蔽罩，并且新增外设接口附近的螺丝位置，让接地质量更加充分。

3.金属散热模块（散热片+风扇金属外框）与主板地连接，保证地阻抗一致，防止天线效应。

4.CPU散热模块固定螺丝的背面采用金属框架，并于外壳地充分连接，屏蔽的同时保证接地质量，防止“浮地”，形成天线效应。

排查整改的过程中与客户沟通过量产方案可行性，同时兼顾成本与EMC 性能。这也是我们韬略科技EMC一站式服务最突出的价值之一，以下是最后的测试数据：

三经验分享

1.散热模块：

笔记本、一体机的金属散热模块（散热片 + 风扇框架），是最容易被忽略的 “辐射源”。

这类问题的核心原因很统一：

（1）散热模块靠近 CPU/GPU（高频信号源），容易耦合高频噪声；

（2）金属材质 + 大体积，天然具备 “天线效应”，把耦合的噪声放大辐射出去；

（3）很多设计只做了导热，没做接地，相当于给噪声留了 “发射通道”。

像许多产品优先会扫视PCB中最长的路径一样，这种走线通常容易被噪声耦合，将噪声放大。切断耦合路径，减少耦合路径长度，是现场整改中极其有效的排查手段。

2.高速端口：

PC 的高速端口（LVDS、USB4、HDMI 2.1、10G、网口）是 RE 超标的 “重灾区”，尤其传输速率越高，走线越长，共模噪声越难控制。

这类问题的根源就两个：

高速差分信号（如 USB4 的 TX/RX ）因阻抗不匹配，产生共模噪声；

选的共模滤波器 “频段不匹配”，比如用了只支持到 1GHz 的滤波器，根本拦不住 2GHz 的噪声。

PCB设计中不等长的，长走线的情况，导致共模噪声阻抗不匹配。其中屏排线作为多一节走线情况，地阻抗容易不匹配也会产生共模噪声，放大噪声回路。

四总结

从上述案例中可以总结出，在PC产品现场整改时，多关注地的完整性，例如散热模块的接地情况，还可以关注高速信号端口的共模滤波器使用情况。在现场整改时，会遇到不能及时改板，软件不可调整等等限制。

以上措施本质上是针对“耦合路径”进行整改，通过加强屏蔽，完整接地质量，通过共模滤波器在耦合路径上封堵滤波等等措施。希望这些思路可以帮助到各位FAE现场整改工程师们！