深圳南柯電子｜顯示屏EMC測(cè)試整改：一步步教你做電磁兼容性

在電子產(chǎn)品日益普及的今天，顯示屏作為人機(jī)交互的重要界面，其性能的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。然而，在顯示屏的生產(chǎn)和認(rèn)證過(guò)程中，電磁兼容（EMC）測(cè)試往往成為一道難關(guān)。EMC測(cè)試旨在評(píng)估設(shè)備在電磁環(huán)境中的正常工作能力及其對(duì)其他設(shè)備的電磁干擾程度，對(duì)于確保顯示屏在復(fù)雜電磁環(huán)境中的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。本文深圳南柯電子小編將探討顯示屏EMC測(cè)試整改的相關(guān)內(nèi)容，為相關(guān)從業(yè)人員提供實(shí)用的指導(dǎo)和參考。

一、顯示屏EMC測(cè)試整改的概述

EMC測(cè)試主要包含兩大項(xiàng)：EMI（電磁干擾）和EMS（電磁抗干擾）。

1、EMI：主要測(cè)試產(chǎn)品對(duì)外界的電磁輻射和傳導(dǎo)干擾，如RE（產(chǎn)品輻射發(fā)射）、CE（產(chǎn)品傳導(dǎo)干擾）等；

EMS：測(cè)試產(chǎn)品對(duì)外部電磁干擾的抵抗能力，如ESD（靜電放電）、EFT（電快速脈沖群）等。顯示屏在EMC測(cè)試中不合格，往往意味著其在電磁環(huán)境中的穩(wěn)定性和可靠性存在問(wèn)題，需要進(jìn)行整改。

二、顯示屏EMC測(cè)試整改的步驟

1、定位問(wèn)題根源

在收到EMC整改通知書后，首要任務(wù)是定位問(wèn)題根源。這通常需要工程師結(jié)合測(cè)試數(shù)據(jù)和實(shí)際產(chǎn)品情況，分析干擾源所在及其相互干擾的途徑和方式。定位問(wèn)題根源的方法包括直覺(jué)判斷、比較測(cè)試等。直覺(jué)判斷依賴于工程師的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)，而比較測(cè)試則通過(guò)對(duì)比不同測(cè)試條件下的數(shù)據(jù)來(lái)找出問(wèn)題所在；

2、設(shè)計(jì)階段預(yù)防措施

對(duì)于尚未生產(chǎn)的顯示屏，可以在設(shè)計(jì)階段就采取預(yù)防措施來(lái)避免EMC問(wèn)題。這包括優(yōu)化PCB布局布線、增加屏蔽措施、合理選擇元器件等。例如，確保PCB有完整的地平面以提高抗干擾能力；在關(guān)鍵信號(hào)線上添加ESD保護(hù)器件；在敏感元件周圍設(shè)置屏蔽罩等；

3、布線和布局優(yōu)化

對(duì)于已經(jīng)生產(chǎn)的顯示屏，布線和布局優(yōu)化是整改的重要手段。這包括將敏感元件遠(yuǎn)離可能接觸ESD的部位，如按鍵、接口等；盡量縮短接地線長(zhǎng)度以減少接地電阻和電感；在PCB上設(shè)置ESD保護(hù)區(qū)域以隔離敏感電路等。此外，還可以通過(guò)調(diào)整電纜走向和排列來(lái)減小不同類型的部件、電纜之間的相互影響；

4、濾波和緩沖

濾波和緩沖是減少電磁干擾的有效方法。在關(guān)鍵信號(hào)線上增加濾波電容可以吸收ESD脈沖；在信號(hào)線上串聯(lián)小電阻可以限制ESD電流。此外，還可以采用LC濾波電路來(lái)提高濾波效果。需要注意的是，濾波電容的選擇應(yīng)根據(jù)信號(hào)的頻率和傳輸速率來(lái)確定；

5、屏蔽和接地

屏蔽是提高電子系統(tǒng)電磁兼容性能的重要措施之一。對(duì)于顯示屏而言，可以在關(guān)鍵電路上安裝金屬屏蔽罩來(lái)減少ESD的直接影響。同時(shí)，確保屏蔽罩、導(dǎo)電涂層和金屬外殼有良好的接地連接可以形成低阻抗的ESD泄放路徑。此外，還可以采用多層屏蔽結(jié)構(gòu)來(lái)提高屏蔽效果；

6、接口和按鍵保護(hù)

顯示屏的輸入輸出接口和按鍵是容易受到電磁干擾的部位。因此，在接口處增加ESD保護(hù)器件如TVS二極管可以有效減少靜電放電對(duì)顯示屏的干擾。同時(shí)，對(duì)按鍵進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠帘魏徒拥卦O(shè)計(jì)也可以提高顯示屏的抗干擾能力；

7、電源和地線處理

電源和地線處理是顯示屏EMC整改中不可忽視的一環(huán)。使用隔離變壓器將電源部分與信號(hào)部分隔離開可以減少ESD通過(guò)電源傳導(dǎo)的可能性。在電源輸入處增加共模扼流圈和濾波電容也可以減少ESD通過(guò)電源線傳導(dǎo)的可能性。此外，還應(yīng)確保電源線和地線的布局合理以避免產(chǎn)生不必要的電磁干擾；

8、產(chǎn)品測(cè)試和驗(yàn)證

在完成上述整改措施后，需要對(duì)顯示屏進(jìn)行再次測(cè)試以驗(yàn)證整改效果。這包括使用ESD槍進(jìn)行模擬測(cè)試以找出薄弱點(diǎn)并進(jìn)行進(jìn)一步的整改；在不同環(huán)境下進(jìn)行反復(fù)ESD測(cè)試以確保顯示屏在各種電磁環(huán)境中都能正常工作。

三、顯示屏EMC測(cè)試整改的案例

以某液晶顯示屏模塊電源單板為例，該產(chǎn)品在進(jìn)行±4KV電快速脈沖群（EFT）測(cè)試時(shí)出現(xiàn)畫面顯示黑屏但背光和聲音輸出正常的現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)技術(shù)支援工程師的現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)和分析，發(fā)現(xiàn)是液晶屏?xí)r序控制電路板受到EFT脈沖干擾導(dǎo)致AVDD電壓輸出異常。針對(duì)這一問(wèn)題，工程師采取了調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)部布線方式使天線遠(yuǎn)離FFC線纜、將FFC線纜由非屏蔽線纜改為屏蔽線纜等整改措施。經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試驗(yàn)證后，顯示屏成功通過(guò)了EFT測(cè)試并實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)化。

綜上所述，顯示屏EMC測(cè)試整改是一個(gè)復(fù)雜而細(xì)致的過(guò)程，需要工程師具備扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)定位問(wèn)題根源、采取設(shè)計(jì)階段預(yù)防措施、優(yōu)化布線和布局、增加濾波和緩沖、加強(qiáng)屏蔽和接地、保護(hù)接口和按鍵、處理電源和地線以及進(jìn)行產(chǎn)品測(cè)試和驗(yàn)證等步驟，可以有效提高顯示屏的電磁兼容性能并確保其在復(fù)雜電磁環(huán)境中的穩(wěn)定運(yùn)行。

審核編輯 黃宇