任毅

（中國(guó)空空導(dǎo)彈研究院，河南洛陽(yáng)，471000）

0 引言

發(fā)射裝置是武器系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，它位于飛機(jī)和導(dǎo)彈之間，用于安全、可靠地?cái)y帶、控制和發(fā)射導(dǎo)彈。

某型發(fā)射裝置上電源組件（以下簡(jiǎn)稱(chēng)電源組件）產(chǎn)品按照GJB151A進(jìn)行電磁兼容性（EMC）試驗(yàn)時(shí)，測(cè)試包括CE102、CS101、CS114、CS115、CS116、RE102、RS103等7項(xiàng)，其中產(chǎn)品CE102在測(cè)試中指標(biāo)超標(biāo)，經(jīng)過(guò)對(duì)產(chǎn)品的分析定位和整改驗(yàn)證，最終通過(guò)了電磁兼容性試驗(yàn)。

1 產(chǎn)品組成

電源組件由控制板、工作電源板、270V模塊板、270V處理板組成。它們的基本連接關(guān)系如圖1所示。

圖1 電源組件組成框圖

工作電源板內(nèi)部由浪涌模塊、濾波器、DC/DC模塊組成，處理輸入的28V能源并為系統(tǒng)提供+5V和±15V電源。270V模塊板內(nèi)部由濾波模塊和DC/DC模塊組成，通過(guò)處理輸入的270V直流電，為系統(tǒng)提供28V供電。

2 產(chǎn)品電磁兼容分析

■2.1 CE102測(cè)試現(xiàn)象

按照試驗(yàn)大綱的要求，CE102是在10kHz～10MHz頻率范圍內(nèi)，檢測(cè)被試品28V及270V輸入電源線(xiàn)及回線(xiàn)上的傳導(dǎo)發(fā)射是否超出規(guī)定的要求值。

在CE102摸底測(cè)試中，頻譜分析設(shè)備掃描28V和270V時(shí)，傳導(dǎo)發(fā)射電平超標(biāo)的頻點(diǎn)區(qū)間類(lèi)似，較多超標(biāo)頻點(diǎn)主要集中在100k-500kHz和2M-10MHz附近，頻譜分析設(shè)備掃描28V時(shí)如圖2所示，掃描270V時(shí)如圖3所示，比如在CE102掃描28V頻率在183kHz時(shí)，電源線(xiàn)上有90dBμV的傳導(dǎo)發(fā)射電平，大約超標(biāo)了20dBμV。

圖2 CE102掃描28V時(shí)測(cè)試圖譜

圖3 CE102掃描270V時(shí)測(cè)試圖譜

■2.2 電磁兼容分析

低頻時(shí)，電源組件內(nèi)可能造成干擾的是工作電源板和270V模塊板，工作電源板工作頻率是330kHz左右，270V模塊板工作頻率是100kHz左右。因電源組件內(nèi)沒(méi)有高頻器件，猜測(cè)高頻時(shí)期的超標(biāo)現(xiàn)象是由倍頻諧波造成的。

■2.3 整改方案確定

2.3.1 270V處理板分析和改進(jìn)

先采取只為提供28V不提供270V供電，用頻譜分析儀看CE102的測(cè)試情況，情況比之前的測(cè)試情況好很多。再采取只提供270V不提供28V供電，用頻譜分析儀看CE102的測(cè)試情況，和之前的測(cè)試差別不大。那可以得出初步結(jié)論，干擾絕大部分來(lái)自270V供電。

又考慮到主要干擾來(lái)自270V，嘗試給270V模塊板印制板的輸入端引腳飛線(xiàn)，外接270V電源直接輸入印制板而不經(jīng)過(guò)原有的底座布線(xiàn)，再測(cè)試CE102。發(fā)現(xiàn)高頻測(cè)試與先前有明顯區(qū)別，高頻的傳導(dǎo)發(fā)射電平均在合格要求值內(nèi)。說(shuō)明高頻的干擾大部分來(lái)自電源組件底座布線(xiàn)線(xiàn)路上的耦合。

傳導(dǎo)干擾有兩大類(lèi)：差模干擾和共模干擾，1MHz以下，以抑制差模干擾為主；1MHz以上，以抑制共模干擾為主；在抑制共模干擾時(shí)，還需注意線(xiàn)與線(xiàn)之間的電磁波空間耦合。在印制板內(nèi)部都有EMI濾波器，所以在270V模塊板的接插件輸入前端增加共模電感，濾除共模干擾；電路圖更改局部電路圖如圖4所示。

圖4 270V模塊板增加共模電感

2.3.2 工作電源板分析和改進(jìn)

工作電源板只有一個(gè)接插件，他既是28V的輸入端，也是濾波后的28V和DC/DC轉(zhuǎn)換出+5V、±15V的輸出端，單個(gè)接插件既是輸入端又是輸出端容易在線(xiàn)路上耦合產(chǎn)生干擾，現(xiàn)考慮增加一個(gè)接插件作為輸入端，并在他的輸入端增加一階LC濾波，共模電感濾除共模干擾，去耦電容濾除差模干擾。電感裝配印制板時(shí)，還要注意抬高電感或者電感下方不要有印制線(xiàn)。更改后的原理圖如圖5，圖6所示。

圖6 更改后增加器件局部原理圖

2.3.3 底座布線(xiàn)

(a)將電源組件的上下接口插座更換為濾波連接器。

(b)從上接口下來(lái)的電纜線(xiàn)束，由于空間狹小的問(wèn)題，難免會(huì)出現(xiàn)裝配后電纜線(xiàn)束纏擾的情況，線(xiàn)束之間容易產(chǎn)生耦合干擾?？梢钥紤]對(duì)電源28V和270V啟用屏蔽線(xiàn)。并在裝配跟產(chǎn)時(shí)注意電源線(xiàn)和其他線(xiàn)束不纏擾。

(c)270V處理板的5XS3插頭是自帶線(xiàn)，線(xiàn)束部位離上接口插座很近，線(xiàn)束難免會(huì)挨在270V電源線(xiàn)旁邊，可以考慮自帶線(xiàn)有沒(méi)有帶屏蔽的，或在線(xiàn)束上纏繞防波套。

3 結(jié)論

根據(jù)以上更改，整改后的CE102測(cè)試結(jié)果如圖7所示，整改前后的CE102測(cè)試結(jié)果對(duì)比如表1和表2所示，滿(mǎn)足了CE102的測(cè)試指標(biāo)，證明整改是有效可行的。

圖5 更改后工作電源板原理圖

在設(shè)計(jì)初期就應(yīng)規(guī)劃好電磁兼容設(shè)計(jì)，要從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、電路、布線(xiàn)布局、屏蔽、接地等方面綜合考慮產(chǎn)品的電磁兼容性，最終才能促成產(chǎn)品滿(mǎn)足各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求。

圖7 整改后的CE102的測(cè)試結(jié)果

表1 掃描28V測(cè)試

表2 掃描270V測(cè)試