某型發射裝置電源組件CE102的項目整改

任毅

（中國空空導彈研究院，河南洛陽，471000）

0 引言

發射裝置是武器系統的一個重要組成部分，它位于飛機和導彈之間，用于安全、可靠地攜帶、控制和發射導彈。

某型發射裝置上電源組件（以下簡稱電源組件）產品按照GJB151A進行電磁兼容性（EMC）試驗時，測試包括CE102、CS101、CS114、CS115、CS116、RE102、RS103等7項，其中產品CE102在測試中指標超標，經過對產品的分析定位和整改驗證，最終通過了電磁兼容性試驗。

1 產品組成

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

圖1 電源組件組成框圖

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

2 產品電磁兼容分析

■2.1 CE102測試現象

按照試驗大綱的要求，CE102是在10kHz～10MHz頻率范圍內，檢測被試品28V及270V輸入電源線及回線上的傳導發射是否超出規定的要求值。

在CE102摸底測試中，頻譜分析設備掃描28V和270V時，傳導發射電平超標的頻點區間類似，較多超標頻點主要集中在100k-500kHz和2M-10MHz附近，頻譜分析設備掃描28V時如圖2所示，掃描270V時如圖3所示，比如在CE102掃描28V頻率在183kHz時，電源線上有90dBμV的傳導發射電平，大約超標了20dBμV。

圖2 CE102掃描28V時測試圖譜

圖3 CE102掃描270V時測試圖譜

■2.2 電磁兼容分析

低頻時，電源組件內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。因電源組件內沒有高頻器件，猜測高頻時期的超標現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

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

又考慮到主要干擾來自270V，嘗試給270V模塊板印制板的輸入端引腳飛線，外接270V電源直接輸入印制板而不經過原有的底座布線，再測試CE102。發現高頻測試與先前有明顯區別，高頻的傳導發射電平均在合格要求值內。說明高頻的干擾大部分來自電源組件底座布線線路上的耦合。

傳導干擾有兩大類：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，還需注意線與線之間的電磁波空間耦合。在印制板內部都有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

工作電源板只有一個接插件，他既是28V的輸入端，也是濾波后的28V和DC/DC轉換出+5V、±15V的輸出端，單個接插件既是輸入端又是輸出端容易在線路上耦合產生干擾，現考慮增加一個接插件作為輸入端，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，還要注意抬高電感或者電感下方不要有印制線。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

(a)將電源組件的上下接口插座更換為濾波連接器。

(b)從上接口下來的電纜線束，由于空間狹小的問題，難免會出現裝配后電纜線束纏擾的情況，線束之間容易產生耦合干擾。可以考慮對電源28V和270V啟用屏蔽線。并在裝配跟產時注意電源線和其他線束不纏擾。

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

3 結論

根據以上更改，整改后的CE102測試結果如圖7所示，整改前后的CE102測試結果對比如表1和表2所示，滿足了CE102的測試指標，證明整改是有效可行的。

圖5 更改后工作電源板原理圖

在設計初期就應規劃好電磁兼容設計，要從產品結構、電路、布線布局、屏蔽、接地等方面綜合考慮產品的電磁兼容性，最終才能促成產品滿足各項設計要求。

圖7 整改后的CE102的測試結果

表1 掃描28V測試

表2 掃描270V測試