1. 試驗目的及原理

電快速瞬變脈衝群EFT 試驗的目的是驗證電子裝置機械開關對電感性負載切換、繼電器觸點彈跳、高壓開關切換等引起的瞬時擾動的抗干擾能力。這種試驗方法是一種耦合到電源線路、控制線路、訊號線路上的由許多快速瞬變脈衝組成的脈衝群試驗。容易出現問題的場合有電力裝置或監控電網的裝置、使用在工業自動化上面的裝置、醫療監護等檢測微弱訊號裝置。

2. 試驗失敗原因分析

2.1 從干擾施加方式分析

對電源線透過耦合/ 去耦網路施加EFT 干擾時，訊號發生器輸出的一端透過33nF 的電容注入到被測電源線上，另外一端透過耦合單元的接地端子與大地相連；對訊號/ 控制線透過容性耦合夾施加EFT 干擾時，訊號發生器輸出透過耦合板與受試電纜之間的分佈電容進入受試電纜，而受試電纜所接收到的脈衝是相對接地板而言的。這兩種干擾注入方式都是對大地的共模注入方式。因此，所有的差模抑制方法對此類干擾無能為力。

2.2 從干擾施加方式分析

對於一根載有60MHz 以上頻率的電源線來說，如果長度為1M ，由於導線長度已經可以和訊號的波長可比，不能再以普通傳輸線來考慮，訊號線上上的傳輸過程中，部分依然可以透過傳輸線進入受試裝置（傳導發射），部分要從線上逸出，成為輻射訊號進入受試裝置（輻射發射）。因此，受試裝置受到的干擾實際上就是傳導與輻射的結合。很明顯，傳導和輻射的比例和電源線長度相關，線路越短，傳導成分越多，而輻射比例越小；反之輻射比例就大。單純對EFT 干擾施加埠採取傳導干擾抑制（例如加濾波器）方式無法完全克服此類干擾的影響。

2.3 從EFT 干擾的幅度分析

與其它瞬態脈衝一樣，EFT 抗擾度測試時施加在被測線纜上的EFT 脈衝幅度從幾百伏到數千伏。對付此類高壓大能量脈衝，僅依靠遮蔽、濾波和接地等普通電磁干擾抑制措施是遠遠不夠的。對此類脈衝應先使用專用的脈衝吸收電路將脈衝干擾的能量和幅度降低到較低水平再採取其他的電磁干擾抑制措施，這樣才能使被測裝置有效抵抗此類干擾。

3. 透過電快速瞬變脈衝試驗對策

EFT 干擾有以下幾個特點：

l EFT 干擾以共模方式侵入敏感裝置；

l EFT 干擾在傳遞過程中透過輻射和傳導兩種方式影響被測裝置電路；

l EFT 干擾是由一組組的密集的單極性脈衝構成，對敏感裝置電路結點的影響具有連續累積性；

l EFT 干擾侵入敏感裝置的頻率覆蓋中高頻頻率段，且電源埠的頻譜分量比訊號埠低頻分量更豐富；

l EFT 干擾是一種典型的高壓快速脈衝干擾；

l EFT 干擾主要透過三種路徑影響敏感裝置電路：直接透過干擾線傳導進入敏感裝置電路；透過干擾線輻射到相鄰的干擾線，再從相鄰干擾線進入敏感裝置電路；透過干擾線輻射直接進入敏感裝置電路。

針對這些特點，我們採取的對策包括：

l 對直接傳導干擾應以共模抑制為主；

l 為抑制傳導和輻射兩者途徑的干擾，我們除對埠線進行濾波外，還需對敏感電路進行遮蔽；

l 為了有效抑制這種密集的單極性脈衝，單純使用反射型電容、電感濾波會很快飽和，考慮到電源和訊號傳遞RC 類的吸收濾波器未必適用，較好的方式是利用高頻鐵氧體對高頻干擾呈阻性，能直接吸收高頻干擾並轉化為熱能的特性，來吸收此類干擾；

l 選擇傳輸線濾波電路應覆蓋侵入的EFT 干擾的頻譜範圍；

l 對EFT 類共模的高壓快速脈衝干擾，若在干擾通道先採用對地的脈衝吸收器吸收大部分脈衝電壓和能量，再配合吸收式共模濾波器，可起到事半功倍的效果；

l 為了對EFT 干擾侵入敏感裝置的三條路徑都有較好的防範，我們除對干擾直接傳輸通道採取脈衝吸收和濾波，對空間輻射採取遮蔽等措施外，為防止EFT 干擾透過空間輻射到非EFT 干擾直接侵入的埠線，再從這些埠線侵入敏感裝置，應讓這些埠線與其他埠線加以空間分隔，並對些埠也採取適當的共模干擾抑制措施。

4. 案例分析

4.1 試驗異常現象

對RK3568 行業定製主機板做電源脈衝群抗擾度試驗，對電源PE 進行干擾時，LVDS 螢幕會閃爍，受到電磁干擾，如下圖所示。

圖4.1 LVDS 螢幕閃爍現象

4.2 異常現象原因分析

圖4.2 可能受干擾點

l 升壓板與底部並沒有完全隔斷，有可能透過底部收到干擾

l 電源強電流與弱電流交叉，會有訊號干擾， 強電線傳輸的是交流電源動力，會有較強的干擾諧波，與弱電線佈設太近，尤其是平行佈設，在沒有電磁遮蔽的情況下會產生干擾，影響訊號傳遞。

l 電源前端可以增加磁環，增強抗干擾性。

l 電源前端也需要增加一個壓敏電阻，能夠對脈衝群的干擾進行一個抑制效果同時也能夠吸收掉剩餘的電磁干擾。

l LVDS 的訊號線防護可能不夠強，可以用錫箔紙將訊號線包裹住，防止干擾訊號竄入。

圖4.3 網口和can 口

l 網口和can 口在做訊號線脈衝群時，板級防護不足以抵抗干擾，所以可以在網口和can 口線上增加磁環來做防護，便可以在網口和can 口增加結構板，在結構板上做防護，將訊號干擾隔開不會影響到主機板。這種的設計能夠很好的做這種防護，也能將介面模組化，如若替換或更改只用整改結構板不用整改底板。

圖4.4 外殼地線

l 因為螺孔都被噴漆，做實驗時並沒有上螺絲，整體外殼結構存在問題，導致後蓋與前蓋接觸不良，接地的效果並不好，沒有形成洩放回路，所以需要在外殼上單獨接一個地線出來。

4.3 整改方案

圖4.5 整改點

1. 將弱電源線與底板隔開

2. 電源前端增加磁環保護

3. 電源前端增加壓敏電阻

4. 將強電流與弱電流分離開來

5. 將升壓板與底部徹底隔開。

6. 將LVDS 訊號線、背光線用錫箔紙包起。

圖4.6 can 口和網口的介皮膚，將干擾隔離開

4.4 整改結果

圖4.7 整改環境

整改過後，屏閃現象消失，電源脈衝群試驗能夠正常透過。