寻找合适的EMC整改方案—试错法

如果说产品的EMC合规性测试是高考，则预兼容测试便是模拟考。然而，“青出于蓝而胜于蓝”，除了模拟合规性测试以外，预兼容测试还担负着“寻找合适的EMC整改方案”的重任，包括：

1. 寻找既能通过合规性测试，又提高标准规定以外的产品EMC性能的整改方案。为什么同样通过EMC合规性测试的汽车电子产品，有些能够与整车和谐工作，有一些不大兼容呢？因为EMC标准并不能完全覆盖产品的所有EMC状况。例如，EMC标准通常考核的是产品通电后进入典型运行状况的EMC状况，一些产品在启动阶段产生较大的电磁干扰，通常不能被EMC合规性测试发现，在实际运行中，却会对汽车的控制电路产生干扰。预兼容测试从提高产品综合性能出发，要发现这些非标准可察的干扰状况。
2. 寻找既能通过合规性测试，又适合大规模生产的整改方案。如果一个产品通过了EMC合规性测试获得了证书，却因为整改方案不适合规模生产而不能严格执行，最终生产的产品在市场竞争中要冒很大的EMC风险。
3. 寻找既能通过合规性测试，又只增加最少成本的整改方案。这话老板一定爱听，尤其是那些千方百计降低产品成本的企业。

以下是一位企业工程师巧妙利用Minilab测试系统快速和低成本的特点，用试错法快速找到合适的整改方案的案例；着重介绍Minilab测试系统的使用，忽略具体的整改措施。

案例

某产品按照GB/T18655—2018 class3在EMC认证机构做合规性测试，传导干扰在频率点34MHz附近平均值超标。

第1步，确定合适的环境：工程师首先确定了自己的办公室为对该产品做传导干扰测试的合适环境，为后续的整改效果评估奠定了基础。

第2步，建立黄金标样：该产品在标准实验室测试的EUT因故无法获得。从同型号产品中取一个样品作为EUT，应用MINILAB测试系统在办公室内测试获得如下结果：测试报告号2021-06_02101。

及其量化表格

标准实验室测试结果：

标准实验室显示在频率点34MHz左右平均值超标，与Minilab系统测试结果对比如下：

	标准实验室结果	Minilab结果	绝对误差	相对误差
峰值（dB）	49.86	50.32	0.4600	0.92%
平均值（dB）	39.34	38.39	0.9500	2.41%

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第3步，通过快速试错寻找合适的整改方案。

试错法。每次给EUT增加或者减少一个元件或者稍微改变电路结构，立即用Minilab测试系统做传导干扰测量以判断电磁干扰（EMI）是否降低，如果不降反升，先恢复电路到该整改步骤前的状况然后尝试新的步骤。以下选择性地记录了N次试错整改步骤中的几个。

整改1

整改方向不对，反而提升了34MHz处的EMI幅度。

整改2

报告编号2021-06_02157

整改方向不对，电压波形出现了高达约300mV的峰值，提升了低频的EMI幅度。

整改3

报告编号2021-06_02158

重复测试

报告编号2021-06_02160

重复测试

报告编号2021-06_02159

本次整改后获得较好结果，从通电开始连测3次，随着EUT变暖EMI波形变化，14分钟后趋向稳定。

应用Minilab的环境干扰去除功能去除测试报告编号2021-06_02159环境干扰后结果：

第4步，将最终整改结果与黄金标样测量结果对比：

如上图所示，整改后，问题频点34MHz的峰值和平均值EMI幅度都下降了约26dB，在频率范围30MHz-108MHz其平均值低于标准实验室采用的标准CLASS3至少12dB，频率范围150KHz-2MHz EMI幅度下降。

结论

遵循“测试环境电磁兼容”的指导思想，在企业现场对产品做频繁的快速测试，能够有效缩短EMC整改试错的步长，加快整改的步伐。其中，“黄金标样”不仅使得整改结果对标EMC实验室的测试结果， 并且可以随时用来校对测试环境：如果黄金标样的再次测试结果与封存的黄金标样测试结果有较大的不同，应当检查测试环境或者测试设置是否发生了变化。

后言

试错法利用了MINILAB测试系统的快速（小于3分钟）和低成本（云计算服务）的特点，对EUT做小跨度的变更就立即测试并纠错，缩短了试错周期，加速了最终方案的到来。其方法类似于中医治病，先试探性地服药5帖，然后复诊调节药方，适合于小体积的电子部件产品的EMC整改。对于那些有较大或复杂电路的产品，可以考虑“西医疗法”，先采用MINILAB导航系统的EMI定位确定干扰的物理位置，再针对干扰位置做靶向整改。后续将通过应用案例介绍寻找合适整改方案的干扰定位方法。

Minilab的应用实践表明，大多数企业能够在企业内部找到适合传导干扰测试的环境；对于那些无法找到合适的测试环境或者EUT干扰频率刚好与环境干扰频率重叠的企业，可以考虑采用TEM小暗室建立一个微型测试环境。