液晶電視電磁兼容設計技術(shù)綜述
前三條通過(guò)觀(guān)察廠(chǎng)家提供的阻抗頻率曲線(xiàn)就可以判斷。在阻抗曲線(xiàn)中三條曲線(xiàn)都非常重要,即電阻R,感抗X和總感抗Z。如圖1所示:
圖1:反映磁珠電阻、感抗和總感抗的阻抗曲線(xiàn)及等效電路拓撲
Z=(R + 2πFL)
通過(guò)這一曲線(xiàn),選擇在期望衰減噪聲的頻率范圍內具有最大阻抗而在低頻和直流下信號衰減盡量小的磁珠。
片式磁珠在過(guò)大的直流電壓下,阻抗特性會(huì )受到影響,另外,如果工作溫升過(guò)高,或者外部磁場(chǎng)過(guò)大,磁珠的阻抗都會(huì )受到不利的影響。
使用片式磁珠還是片式電感主要還在于應用。在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的電磁干擾噪聲時(shí),使用片式磁珠是最佳的選擇。
調諧器板EMC設計
調諧器板主要包括:調諧器部分、音頻處理部分。
在進(jìn)行調諧器板部分的電路設計和PCB板布板時(shí),尤其要注意電磁干擾的問(wèn)題,必須考慮下面幾點(diǎn):
1. 首先要將TUNER部分的地(即模擬地)與其他部分的地分開(kāi)鋪地。
2. 一定要將TUNER的金屬外殼與地連接起來(lái),連接點(diǎn)多一些能更好地消除電磁干擾。調諧器TUNER內部本來(lái)就存在高頻電路,故要做好屏蔽工作。
3. 在選用接口端子(如AV端子、S-VIDEO端子等)時(shí),盡量選用傳導性好、抗電磁干擾性強的端子,同時(shí)也需要將接口端子的所用地與大地完整連接起來(lái)。同時(shí)也加磁珠濾波。
4. 信號線(xiàn)盡量短而直,如果無(wú)法避免,可采取飛線(xiàn)過(guò)渡。信號線(xiàn)切忌形成環(huán)形。因為環(huán)形相當于線(xiàn)圈的匝數,環(huán)形布線(xiàn)的輻射效應最強。
5. 盡量減少大面積的死銅,解決辦法是可以將它們與地連接在一起。如有大面積的死銅形成天線(xiàn),則會(huì )引入電磁干擾。
6. 石英晶體下面以及對噪聲敏感的器件下面不要走線(xiàn)。
音頻處理部分要特別注意在印制板的走線(xiàn)布局中,首先應避免將高速信號線(xiàn)和音、視頻線(xiàn)走在一起。例如:如果將I2C總線(xiàn)中的時(shí)鐘線(xiàn)SCL和數據線(xiàn)SDA的走線(xiàn)和音頻線(xiàn)的走線(xiàn)靠得很近。由于I2C總線(xiàn)中的時(shí)鐘線(xiàn)SCL和數據線(xiàn)SDA在不停地變化,從而干擾到聲音。很明顯地如,在你使用電視遙控器轉換電視頻道時(shí),如果能聽(tīng)到揚聲器發(fā)出有規律的“咯噠、咯噠”聲。這可能就是因為在印制板布板時(shí)忽視了上面的問(wèn)題。
整機EMC設計
整機機內的裝配圖(以其中的一種型號為例)如圖2所示:
在上圖中標號為5的連接線(xiàn)為數字板連接屏的屏線(xiàn)。由于屏線(xiàn)主要是上屏的數據等。會(huì )對系統造成很大的干擾。減小干擾最好辦法是使用雙絞線(xiàn)和屏蔽線(xiàn)。如果是TTL屏,屏線(xiàn)需要在連接線(xiàn)的外面加屏蔽網(wǎng)罩或者是磁環(huán)。如果LVDS屏,則需要使用雙絞線(xiàn),同時(shí)再加上磁環(huán)。以減少屏線(xiàn)對整個(gè)系統的電磁干擾。帶屏蔽的雙絞線(xiàn),可以信號電流在兩根內導線(xiàn)上流動(dòng),噪聲電流在屏蔽層里流動(dòng),因此消除了公共阻抗的耦合,而任何干擾將同時(shí)感應到兩根導線(xiàn)上,使噪聲相消。
在電源和主控制板之間的連線(xiàn)(標號為4)上也需要加一個(gè)磁環(huán)。主要是因為電源線(xiàn)對主板會(huì )產(chǎn)生比較大的電磁干擾。
在按鍵板跟主板的連接線(xiàn)(標號為9)上也應該加上一個(gè)磁環(huán)。主要原因是按鍵板上不斷有數據變換(遙控接收頭)而導致對系統產(chǎn)生電磁干擾。加磁環(huán)可以有效地屏蔽電磁干擾。
在跟揚聲器連接的音頻線(xiàn)(標號為10)上加上磁環(huán),以減少音頻輸出對系統的電磁干擾。如果主板和調諧器板之間有排線(xiàn)(標號6、7、8)連接,則需要在連接線(xiàn)上加磁環(huán)。以減少排線(xiàn)間的電磁干擾。
以上所加的磁環(huán)可以根據具體的情況來(lái)加,可以通過(guò)反復的實(shí)驗來(lái)確定。
屏蔽罩的利用:通常,液晶顯示模塊、主控制板(包括數字板和調諧器板)和電源部分都需要屏蔽罩。
主芯片的主頻率是產(chǎn)生電磁干擾的主要原因。主頻率的頻率諧波,最容易產(chǎn)生電磁干擾。在做EMC的實(shí)驗中,主頻率的頻率諧波的地方電磁干擾都很大。在設計時(shí)要對主芯片加一定的屏蔽措施。主要的屏蔽措施在數字板上加金屬屏蔽罩。加屏蔽罩是最有效的抗電磁干擾的途徑。但是因為要考慮到驅動(dòng)板和整個(gè)系統的散熱問(wèn)題,要求屏蔽罩上開(kāi)孔散熱。但是其最大尺寸必須小于噪聲最短波長(cháng)的1/100。
調諧器板上的屏蔽主要是對TUNER部分的屏蔽。
電源部分的屏蔽尤其重要,如果電源部分的屏蔽不好,則會(huì )造成大的干擾。這樣傳導就過(guò)不了。并且由于電源的發(fā)熱很厲害,所以該屏蔽罩一定要注意到散熱的問(wèn)題。
通常屏蔽罩上都有開(kāi)口和接縫,他們會(huì )造成電磁泄露。從而使屏蔽效果不佳。解決接縫處電磁泄露的方法是在接縫處使用電磁密封襯墊。屏蔽罩上開(kāi)口的電磁泄露與該開(kāi)口的尺寸、輻射源的特性和輻射源到開(kāi)口的距離有關(guān)。通過(guò)設計開(kāi)口尺寸和輻射源到開(kāi)口的距離來(lái)滿(mǎn)足屏蔽的要求。
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