淺談有源音箱產品在EMC可靠性設計中關注的焦點

朱波 韓立成

【摘 ?要】自2001年12月《強制性產品認證目錄》（簡稱CCC目錄）發布以來，目前的CCC目錄包含了21個大類共119種產品。有源音箱被列為第八類音視頻類設備，被列入了CCC強制認證范圍，本文就漢桑（南京）科技有限公司的有源音箱為例，結合國家CCC強制認證的電磁兼容的標準，為大家分析闡述該類產品在設計和測試方面如何符合電磁兼容的標準要求;

【關鍵詞】EMC;可靠性;管理辦法;應對措施

引言：

根據法律規定，CCC強制性認證目錄內產品如未經CCC認證，不得出廠、銷售、進口或在其他經營活動中使用。有源音箱被列為目錄中第九類信息技術類設備，被列入了CCC強制認證范圍。

1、法規標準闡述

有源音箱作為信息技術類設備，在國家強制認證CCC認證中，涉及電磁兼容部分的檢測的標準為 GB/T9254-2008（idt CISPR 22：2006）《信息技術設備的無線電騷擾限 值和測量方法》和 GB17625.1-2012（idt IEC 61000-3-2：2009）《電磁兼容 限值 諧波電 流發射限值（設備每相輸入電流≤16A）》;制造商在CCC認證的型式試驗中，樣機必須通過這兩個標準的測試，才能取得合格的CCC型式試驗報告。

2、電磁兼容檢測項目及標準要求

結合漢桑（南京）科技有限公司的有源音箱的主要功能，該產品不帶無線功能，不帶電信端口，通過USB接口與電腦連接;所以，根據GB 13837-2012 《聲音和電視廣播接收機及有關設備 無線電騷擾特性 限值和測量方法》和 GB17625.1-2012（idt IEC 61000-3-2：2009）《電磁兼容 限值 諧波電 流發射限值（設備每相輸入電流≤16A）》的標準規定，該產品的檢測項目如下：

a）150kHz～30MHz頻率范圍內電源端騷擾電壓

b）30MHz～2.15GHz頻率范圍內收機和具有RF輸入端的有關設備天線端騷擾電壓的測量

c）30MHz～2.15GHz頻率范圍內具有RF圖像調制器的有關設備RF輸出端有用信號和騷擾電壓的測量

d）30MHz～1GHz頻率范圍內有關設備（錄像機除外）騷擾功率的測量

e）30MHz～1GHz頻率范圍內3m法輻射場強的測量

f）1GHz～18GHz頻率范圍內輻射測量

3、產品在電磁兼容設計中應關注的焦點

制造商在開發設計中應該具有系統流程的方法理念，即主要在研發流程中融入EMC設計理念，在產品設計的各個階段進行EMC設計控制，把可能出現的EMC問題再研發前期進行考慮，比如該有源音箱產品，主要按照根據GB 13837-2012 《聲音和電視廣播接收機及有關設備 無線電騷擾特性 限值和測量方法》和 GB17625.1-2012（idt IEC 61000-3-2：2009）《電磁兼容 限值 諧波電 流發射限值（設備每相輸入電流≤16A）》的標準進行測試騷擾電壓，輻射騷擾和諧波電流，則再設計過程中主要從產品的電路（原理圖，PCB設計），外部結構設計，控制電路板設計、線纜走線、系統接地等方面系統考慮EMC，從而保證一次性通過測試和認證。

在產品詳細方案設計階段，主要要提出對產品硬件EMC設計方案，如上圖中的電源接口，信號接口，如何屏蔽和濾波處理，電線，特別是信號線如何屏蔽和避免串擾，如何設計電纜接口的濾波處理方式，如何進行系統接地，關鍵元器件如何選型，內部的數字電路和模擬電路如何隔離，如何保證數字電路和模擬電路避免干擾，等等;

而在產品的PCB設計階段，主要要考慮對EMC影響巨大的層疊結構設計，關鍵元器件的布局和高速信號線，考慮與電源平面的回流。還要考慮晶振位置，高頻濾波電容的擺放等等，這個項目的EMC測試中，就曾由于晶振布局位置問題，靠近接口電纜導致輻射發射超標，后來整改合格;

最后在產品結構設計階段，主要是選擇什么屏蔽材料，以及材料的厚度，需要對屏蔽體之間的搭接設計，縫隙設計考慮，還要考慮接口連接器與結構件的配合;對于本產品的金屬屏蔽結構，需要考慮接口，如USB，以太網口與結構的搭接，保證搭接阻抗足夠小，否則EMI會超標;

在整個設計階段的過程中，新項目質量工程師要依據檢查列表進行把關檢查;

4、典型的EMC測試項目超標分析流程

4.1 輻射發射超標分析流程如圖1

4.2 屏蔽體泄漏整改分析流程如圖2

參考文獻：

[1]GB 13837-2012 《聲音和電視廣播接收機及有關設備 無線電騷擾特性 限值和測量方法》

[2]GB17625.1-2012（idt IEC 61000-3-2：2009）《電磁兼容 限值 諧波電 流發射限值（設備每相輸入電流≤16A）》