在竞争激烈的电子行业,一款稳定可靠的DC-DC电源模块是其终端产品能否立足于市场的基石。然而,通往“稳定可靠”的道路上,总有一些无形的拦路虎,电磁兼容性(EMC)问题便是其中最常遇见且棘手的挑战之一。近日,一位与我们谷景合作多年的老客户,便在其DC-DC电源新品开发中,遭遇了传导测试的瓶颈。而这次问题的解决过程,再次印证了谷景的核心价值:我们销售的不仅是电感,更是基于深厚技术底蕴的解决方案。
一、初战告捷:常规选型满足基本性能需求
客户的项目是一款对效率和稳定性有较高要求的DC-DC电源模块。在初始设计阶段,客户基于电路需求,选用了我们谷景工字电感,0912封装,300μH ±10% 的感值,直流电阻(DCR)控制在0.398-0.405Ω之间。
在前期样品测试中,该电感表现出了卓越的基本性能:在1.1A电流下,感量变化率仅为11.5%;在1A电流下,温升控制在了32.2℃,变化率为9.5%。尤其重要的是,在客户电路0.7A的工作电流下,该电感完全能够胜任,各项指标均符合设计预期。一切似乎都在朝着顺利量产的方向推进。
二、突发挑战:EMC传导测试的5dB差距
然而,当项目进入关键的EMC认证测试阶段时,问题出现了。客户的电源板在传导干扰(Conducted Emission)测试中未能通过标准。进一步的测试数据定位,问题清晰地指向了200kHz这个特定频段,其测试结果与标准限值存在约5dB的差距。
这5dB,看似微小,却如同天堑,足以让整个产品的上市计划搁浅。传导干扰不过关,意味着电源工作时产生的高频噪声会通过线缆回馈到电网,干扰其他设备。客户的技术团队尝试了多种常规优化手段,但收效甚微。
三、谷景介入:从“提供元件”到“诊断系统”
在得知客户困境后,谷景技术团队迅速介入。我们深知,EMC问题,尤其是出现在特定频段的问题,往往与电源回路中元件的非线性特性密切相关。电感,作为储能与滤波的核心元件,其磁芯材料的频率特性直接决定了噪声抑制的效能。
经过与客户工程师的深入沟通,我们精准地捕捉到两个关键信息:“传导不过”和“200kHz频段”。这让我们迅速将问题的根源聚焦于最初选用电感的磁芯材质上。常规的铁氧体材料在特定的频率和电流偏置下,其磁导率会发生变化,导致滤波性能下降,从而在特定频点产生噪声泄露。
四、精准施策:材质升级,性能重塑
基于此判断,谷景技术团队提出了一个针对性的解决方案:更换电感磁芯材质。我们为客户重新选用了专为优化中低频EMI性能而开发的KN1系列磁芯材料,并迅速提供了同规格(0912封装,300μH ±10%)的样品进行验证。
材质的变化,带来了电感性能参数的显著重塑:
直流电阻(DCR):由原来的0.398-0.405Ω降低至0.343-0.348Ω,这有助于降低电感的导通损耗,提升电源效率。
电流特性:在0.92A电流下,感量变化为11.98%;在1.1A电流下,温升为32.7℃,但变化率有所增加。这清晰地表明,KN1材质在频率响应与直流偏置特性之间找到了一个新的、更有利于抑制200kHz噪声的平衡点。
五、成功验证:4dB的改善与最终的胜利
客户在收到新样品后,立即进行了上板测试。结果令人振奋:更换为KN1材质的电感,使电源板的传导干扰在200kHz频段得到了显著改善,比之前降低了整整4dB!
这关键的4dB改善,极大地缓解了客户的EMC压力。随后,客户团队在此基础上,结合板级布局,更换了一个封装的电阻,进行了最后的微调,最终成功解决了传导超标问题,产品顺利通过认证。
总结:
在这个案例中,电感本身是解决问题的“媒介”,但真正创造价值的,是谷景将通用元件与客户具体应用场景深度结合,提供定制化解决方案的能力。我们深信,每一颗小小的电感背后,都关联着客户产品的成败。这正是谷景始终秉持的理念:“电感只是产品媒介,而解决板子中遇到的不同问题,才是谷景的灵魂。”
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原文标题:谷景案例:不同材质工字电感,为DC-DC电源扫清EMC传导障碍
文章出处:【微信号:苏州谷景电子,微信公众号:苏州谷景电子】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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