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LCD屏的電磁兼容整改及設計技術分析
來源: 發布時間:2020-09-23 點擊量:1258
EMC(EMC)是液晶電視設計中不可避免的重要技術。如果EMC設計不好,將會導致電視在播放的過程中出現水波紋以及頻閃等技術,嚴重時將會導致無法收看。
EMC設計實際上就是針對產品中產生的電磁干擾進行優化設計,使之符合各國或地區的EMC標準。
其定義是:設備或系統在其電磁環境中能正常工作且不對該環境中任何事物構成不能承受的電磁干擾(電磁干擾)的能力。
電磁干擾一般都分為兩種,傳導干擾和輻射干擾。傳導干擾是指通過導電介質把一個電網絡上的信號耦合(干擾)到另一個電網絡。輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號耦合(干擾)到另一個電網絡。
液晶電視結構主要包括:液晶顯示模塊,電源模塊,驅動模塊(主要包括主驅動板和調諧器板)以及按鍵模塊。
一般液晶顯示模塊由生產廠商在生產前已經完成EMC的測量。這里主要說明一下設計電源模塊、驅動模塊、按鍵模塊,以及整機設計時應注意的電磁干擾技術。

電源模塊EMC設計
電源部分兩大主要功能就是實現驅動液晶屏的背光以及為其他模塊(包括驅動模塊,按鍵模塊)提供直流電源。
電源模塊的設計好壞直接干擾到整個系統,如果設計不好,將會導致電視出現大的水波紋,嚴重時將會導致電視不能使用。同時還會嚴重干擾到附近的其他設備的正常使用。
液晶電視的電源部分采用的都是開關電源。開關電源引起電磁干擾技術的原因是很復雜的。
設計開關電源時,要防止開關電源對電網和附近的電子設備產生干擾;還要加強開關電源本身對電磁干擾環境的適應能力。
針對開關電源的EMC技術,在設計時應采用以下主要方法:
01、軟開關技術:
開關器件開通/關斷時會產生浪涌電流和尖峰電壓,這是開關管產生電磁干擾及開關損耗的主要原因。
軟開關技術是減小開關器件損耗和改善開關器件EMC特點的重要方法。
該技術主要是使開關電源中的開關管在零電壓、零電流時進行開關轉換從而有效地抑制電磁干擾。
02、調制頻率控制:
電磁干擾是根據開關頻率變化的,干擾的能量集中在離散的開關頻率點上導致干擾強度大。
通過將開關信號的能量調制分布在一個很寬的頻帶上,產生一系列離散邊頻帶,這樣就將干擾頻譜展開,干擾能量分布在離散頻帶上,從而降低開關頻率點上的電磁干擾強度。
03、元器件布局和走線:
將電源輸入信號和輸出信號相關聯的元器件都放置在相應的端口附近,以避免因耦合路徑而產生干擾。將相互關聯的元器件放在一起,避免走線過長帶來干擾。
另外還要盡量避免信號線平行走線。如果無法避免,盡量加大線間距。或者在中間加一根地線,以減少相互之間的干擾。
EMC設計實際上就是針對產品中產生的電磁干擾進行優化設計,使之符合各國或地區的EMC標準。
其定義是:設備或系統在其電磁環境中能正常工作且不對該環境中任何事物構成不能承受的電磁干擾(電磁干擾)的能力。
電磁干擾一般都分為兩種,傳導干擾和輻射干擾。傳導干擾是指通過導電介質把一個電網絡上的信號耦合(干擾)到另一個電網絡。輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號耦合(干擾)到另一個電網絡。
液晶電視結構主要包括:液晶顯示模塊,電源模塊,驅動模塊(主要包括主驅動板和調諧器板)以及按鍵模塊。
一般液晶顯示模塊由生產廠商在生產前已經完成EMC的測量。這里主要說明一下設計電源模塊、驅動模塊、按鍵模塊,以及整機設計時應注意的電磁干擾技術。

電源模塊EMC設計
電源部分兩大主要功能就是實現驅動液晶屏的背光以及為其他模塊(包括驅動模塊,按鍵模塊)提供直流電源。
電源模塊的設計好壞直接干擾到整個系統,如果設計不好,將會導致電視出現大的水波紋,嚴重時將會導致電視不能使用。同時還會嚴重干擾到附近的其他設備的正常使用。
液晶電視的電源部分采用的都是開關電源。開關電源引起電磁干擾技術的原因是很復雜的。
設計開關電源時,要防止開關電源對電網和附近的電子設備產生干擾;還要加強開關電源本身對電磁干擾環境的適應能力。
針對開關電源的EMC技術,在設計時應采用以下主要方法:
01、軟開關技術:
開關器件開通/關斷時會產生浪涌電流和尖峰電壓,這是開關管產生電磁干擾及開關損耗的主要原因。
軟開關技術是減小開關器件損耗和改善開關器件EMC特點的重要方法。
該技術主要是使開關電源中的開關管在零電壓、零電流時進行開關轉換從而有效地抑制電磁干擾。
02、調制頻率控制:
電磁干擾是根據開關頻率變化的,干擾的能量集中在離散的開關頻率點上導致干擾強度大。
通過將開關信號的能量調制分布在一個很寬的頻帶上,產生一系列離散邊頻帶,這樣就將干擾頻譜展開,干擾能量分布在離散頻帶上,從而降低開關頻率點上的電磁干擾強度。
03、元器件布局和走線:
將電源輸入信號和輸出信號相關聯的元器件都放置在相應的端口附近,以避免因耦合路徑而產生干擾。將相互關聯的元器件放在一起,避免走線過長帶來干擾。
另外還要盡量避免信號線平行走線。如果無法避免,盡量加大線間距。或者在中間加一根地線,以減少相互之間的干擾。
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