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精彩博客:手機(jī)充電器可能會(huì)干擾手機(jī),別不信

發(fā)布時(shí)間:2015-09-10 來源:sherry 責(zé)任編輯:sherry

【導(dǎo)讀】由于現(xiàn)在的各種智能手機(jī),各種Pad采用的都是電容觸摸屏操作,充電時(shí)來自AC-DC充電器的一定頻段和強(qiáng)度的電磁干擾可能會(huì)導(dǎo)致有些產(chǎn)品的電容屏觸摸無反應(yīng)或反應(yīng)遲鈍,或閃屏等現(xiàn)象。您可以去網(wǎng)上搜一下,會(huì)發(fā)現(xiàn)有不少人遇到了此類問題。一些生產(chǎn)充電器的廠家已經(jīng)遇到了此類問題并著手解決這些EMI問題。
 
前幾期我們講的都是車?yán)镉玫能嚦洌囕d直流電源,它們屬于DC到DC的降壓型開關(guān)電源。大家平常用的最多的還是接到220V交流電源上的各種充電器,或電源適配器,輸出的電壓值常見的有5V,12V,20V等等,還有電壓可調(diào)的,其實(shí)都是屬于AC到DC的開關(guān)電源。接下來我們微測一下大家每天離不開的手機(jī)充電器,輸出電壓是5V,最大輸出電流由以前常見的單路最大500mA,1A,做到了現(xiàn)在的標(biāo)稱每路電流達(dá)2 ~3A左右,輸出功率越做越大。 
 各種手機(jī)充電器
圖1: 各種手機(jī)充電器
 
作為這種電源,指標(biāo)很多,我關(guān)注的主要是電磁輻射和紋波噪聲的大小,因?yàn)檫@兩個(gè)細(xì)節(jié)的好壞,很能體現(xiàn)出產(chǎn)品的水平。民間有過“手機(jī)充電時(shí)不要打電話,不要上網(wǎng),輻射會(huì)很大。”之類的傳言。以前曾經(jīng)有幾年常去幾個(gè)手機(jī)生產(chǎn)大廠,跟手機(jī)測試,尤其是手機(jī)測試專用供電電源打過幾年的交道,從原理上講,沒想明白手機(jī)的輻射跟充不充電有啥關(guān)系,手機(jī)的發(fā)射功率大小取決于手機(jī)的工作模式,待機(jī)時(shí)電流消耗很小,輻射也不可能大;電話呼叫和剛接通時(shí)發(fā)射功率都很大;上網(wǎng)時(shí),發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的功率也比較大。。。。。。所以,對用來模擬手機(jī)電池的特性的供電電源有著特殊的要求。但,作為給手機(jī)充電的電源呢?是不是就簡單多了?
 
由于現(xiàn)在的各種智能手機(jī),各種Pad采用的都是電容觸摸屏操作,充電時(shí)來自AC-DC充電器的一定頻段和強(qiáng)度的電磁干擾可能會(huì)導(dǎo)致有些產(chǎn)品的電容屏觸摸無反應(yīng)或反應(yīng)遲鈍,或閃屏等現(xiàn)象。您可以去網(wǎng)上搜一下,會(huì)發(fā)現(xiàn)有不少人遇到了此類問題。一些生產(chǎn)充電器的廠家已經(jīng)遇到了此類問題并著手解決這些EMI問題。
 
為了減小電磁輻射,可能很多人會(huì)想到“屏蔽”,用個(gè)鋁箔之類的把它包起來!其實(shí),電磁干擾分為“輻射”和“傳導(dǎo)”兩種,包起來,可能會(huì)減小“輻射干擾”,但卻減小不了“傳導(dǎo)型的電磁輻射”。
 
搜羅了幾個(gè)手機(jī)充電器,都是“大品牌的”,使用RIGOL的DSA815頻譜分析儀+自制的近場探頭,先測測它們的近場的“輻射”情況,如圖2所示,測試電源的主體部分,里面有整流電路,開關(guān)電路,濾波電路等。找到輻射最大的位置測,測試的結(jié)果:每個(gè)的輻射情況都不一樣,但都還不大,我就不一一說了。
測測手機(jī)充電器的近場輻射
圖2: 測測手機(jī)充電器的近場輻射
 
又找了幾個(gè)“小品牌”的電源適配器,使用數(shù)字示波器來測測它們經(jīng)過了一段大約1米的長線接到同一個(gè)被供電的設(shè)備之后,在末端的各自的紋波噪聲情況,從中選了小,中,大3個(gè)測試結(jié)果,分別如圖3,圖4,圖5所示。
紋波峰峰值444mV
圖3:紋波峰峰值444mV
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紋波峰峰值950mV
圖4:紋波峰峰值950mV
紋波峰峰值1.512V
圖5:紋波峰峰值1.512V
 
紋波噪聲的大小與對被供電設(shè)備的干擾是密切相關(guān)的,而且與電磁干擾是密切相關(guān)的,這些是被傳導(dǎo)過來的干擾,是不能靠“屏蔽”能解決的,必須靠有效的濾波才能減小??磥肀姸鄰S家的產(chǎn)品,設(shè)計(jì)不同,用料不同,結(jié)果也各異。貌似這個(gè)方向的傳導(dǎo)大小沒有規(guī)范要求,通過紋波噪聲的大小和頻率可以反映出來。
 
接到220V交流電網(wǎng)的設(shè)備,都有可能會(huì)通過傳導(dǎo)的方式對電網(wǎng)造成干擾,開關(guān)電源更是很容易由于開關(guān)電路引起的諧波電流對電網(wǎng)造成污染。這個(gè)方向的傳導(dǎo)倒是有規(guī)范,必須要通過相關(guān)的EMC標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。傳導(dǎo)輻射測試的標(biāo)準(zhǔn)常見的規(guī)范有:CISPR13,CISPR11,CISPR22(ITE),CISPR15, CISPR14-1等。傳導(dǎo)測試需要接收機(jī),人工電源網(wǎng)絡(luò)(LISN)等設(shè)備,主要的測試頻段多數(shù)為150kHz到30MHz。
 
因?yàn)閭鲗?dǎo)測試是對地的共模騷擾測量,所以測試布置很重要,涉及到接地問題,儀器設(shè)備的擺放位置,相隔的距離,都有要求,布置上的差異會(huì)導(dǎo)致結(jié)果有出入。
傳導(dǎo)測試的環(huán)境布置
圖6:傳導(dǎo)測試的環(huán)境布置
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電源適配器的傳導(dǎo)測試報(bào)告
圖7:電源適配器的傳導(dǎo)測試報(bào)告
                                                                                    
由于每次去EMC認(rèn)證中心測試是需要付費(fèi)的,作為電子產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)單位也開始自購一些儀器設(shè)備,組建了自己的EMC驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室,這樣,可以隨時(shí)來驗(yàn)證一下產(chǎn)品的EMC情況。很多廠家也是這么做的,尤其是經(jīng)常要重新繞繞高頻變壓器,接著就可以測測實(shí)際情況如何了。 等自己覺得差不多了,再去做付費(fèi)認(rèn)證。
收機(jī)或頻譜分析儀 + EMI濾波器 + QP檢波器 + EMI測量軟件+LISN的傳導(dǎo)測試方案
圖8:接收機(jī)或頻譜分析儀 + EMI濾波器 + QP檢波器 + EMI測量軟件+LISN的傳導(dǎo)測試方案
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