浅谈有源音箱产品在EMC可靠性设计中关注的焦点

朱波 韩立成

【摘  要】自2001年12月《强制性产品认证目录》（简称CCC目录）发布以来，目前的CCC目录包含了21个大类共119种产品。有源音箱被列为第八类音视频类设备，被列入了CCC强制认证范围，本文就汉桑（南京）科技有限公司的有源音箱为例，结合国家CCC强制认证的电磁兼容的标准，为大家分析阐述该类产品在设计和测试方面如何符合电磁兼容的标准要求;

【关键词】EMC;可靠性;管理办法;应对措施

引言：

根据法律规定，CCC强制性认证目录内产品如未经CCC认证，不得出厂、销售、进口或在其他经营活动中使用。有源音箱被列为目录中第九类信息技术类设备，被列入了CCC强制认证范围。

1、法规标准阐述

有源音箱作为信息技术类设备，在国家强制认证CCC认证中，涉及电磁兼容部分的检测的标准为 GB/T9254-2008（idt CISPR 22：2006）《信息技术设备的无线电骚扰限 值和测量方法》和 GB17625.1-2012（idt IEC 61000-3-2：2009）《电磁兼容 限值 谐波电 流发射限值（設备每相输入电流≤16A）》;制造商在CCC认证的型式试验中，样机必须通过这两个标准的测试，才能取得合格的CCC型式试验报告。

2、电磁兼容检测项目及标准要求

结合汉桑（南京）科技有限公司的有源音箱的主要功能，该产品不带无线功能，不带电信端口，通过USB接口与电脑连接;所以，根据GB 13837-2012 《声音和电视广播接收机及有关设备 无线电骚扰特性 限值和测量方法》和 GB17625.1-2012（idt IEC 61000-3-2：2009）《电磁兼容 限值 谐波电 流发射限值（设备每相输入电流≤16A）》的标准规定，该产品的检测项目如下：

a）150kHz～30MHz频率范围内电源端骚扰电压

b）30MHz～2.15GHz频率范围内收机和具有RF输入端的有关设备天线端骚扰电压的测量

c）30MHz～2.15GHz频率范围内具有RF图像调制器的有关设备RF输出端有用信号和骚扰电压的测量

d）30MHz～1GHz频率范围内有关设备（录像机除外）骚扰功率的测量

e）30MHz～1GHz频率范围内3m法辐射场强的测量

f）1GHz～18GHz频率范围内辐射测量

3、产品在电磁兼容设计中应关注的焦点

制造商在开发设计中应该具有系统流程的方法理念，即主要在研发流程中融入EMC设计理念，在产品设计的各个阶段进行EMC设计控制，把可能出现的EMC问题再研发前期进行考虑，比如该有源音箱产品，主要按照根据GB 13837-2012 《声音和电视广播接收机及有关设备 无线电骚扰特性 限值和测量方法》和 GB17625.1-2012（idt IEC 61000-3-2：2009）《电磁兼容 限值 谐波电 流发射限值（设备每相输入电流≤16A）》的标准进行测试骚扰电压，辐射骚扰和谐波电流，则再设计过程中主要从产品的电路（原理图，PCB设计），外部结构设计，控制电路板设计、线缆走线、系统接地等方面系统考虑EMC，从而保证一次性通过测试和认证。

在产品详细方案设计阶段，主要要提出对产品硬件EMC设计方案，如上图中的电源接口，信号接口，如何屏蔽和滤波处理，电线，特别是信号线如何屏蔽和避免串扰，如何设计电缆接口的滤波处理方式，如何进行系统接地，关键元器件如何选型，内部的数字电路和模拟电路如何隔离，如何保证数字电路和模拟电路避免干扰，等等;

而在产品的PCB设计阶段，主要要考虑对EMC影响巨大的层叠结构设计，关键元器件的布局和高速信号线，考虑与电源平面的回流。还要考虑晶振位置，高频滤波电容的摆放等等，这个项目的EMC测试中，就曾由于晶振布局位置问题，靠近接口电缆导致辐射发射超标，后来整改合格;

最后在产品结构设计阶段，主要是选择什么屏蔽材料，以及材料的厚度，需要对屏蔽体之间的搭接设计，缝隙设计考虑，还要考虑接口连接器与结构件的配合;对于本产品的金属屏蔽结构，需要考虑接口，如USB，以太网口与结构的搭接，保证搭接阻抗足够小，否则EMI会超标;

在整个设计阶段的过程中，新项目质量工程师要依据检查列表进行把关检查;

4、典型的EMC测试项目超标分析流程

4.1 辐射发射超标分析流程如图1

4.2 屏蔽体泄漏整改分析流程如图2

参考文献：

[1]GB 13837-2012 《声音和电视广播接收机及有关设备 无线电骚扰特性 限值和测量方法》

[2]GB17625.1-2012（idt IEC 61000-3-2：2009）《电磁兼容 限值 谐波电 流发射限值（设备每相输入电流≤16A）》