LED臺燈逐漸代替傳統的臺燈，被廣泛應用于中小學生的家庭書桌上，其產生的商機也被重多廠商爭奪，市場上LED臺燈品牌眾多，品質卻參差不齊，尤其是EMC性能則更容易被廠家所忽略，下面介紹LED臺燈項目輻射發射調試案例。

1.案例現象描述

某客戶生產制造LED臺燈產品，客戶反饋使用GB17743 B標準進行30MHz-1GHz的輻射發射測試，發現80MHz-230MHz頻段嚴重超出標準限值，具體輻射發射測試數據如圖1所示，客戶委托我司進行整改。

圖1：輻射發射測試數據截圖（客戶提供測試數據）

2.問題原因過程

根據客戶提供的輻射發射測試數據，分析測試數據發現存在多個包絡狀噪聲干擾，且頻帶較寬，初步判定是開關電源產生的噪聲，且存在多個諧振頻率點?？蛻舭才培]寄產品到我司進行分析調試，收到客戶提供的樣品，安排進行輻射發射測試，與客戶端測試進行輻射發射測試數據的對齊，初始輻射發射測試數據如圖2所示：    

圖2：輻射發射測試數據截圖（初始輻射發射數據）

圖3：LED臺燈（產品形態圖，僅供參考）

客戶端更換過不同的電源適配器無明顯改善，在電源適配器的輸入輸出端增加磁環也無明顯改善，基本排除噪聲來源電源適配器的可能性。LED采用純塑膠結構設計，無金屬結構件，板卡無接地設計，高頻噪聲電流無法通過接地來進行旁路，高頻噪聲電流的回流路徑則相對不可控，需要在源頭抑制噪聲?？蛻裘鞔_要求不可以通過增加磁環，修改結構設計、增加外部濾波器的方式解決，解決方案只僅限于板卡上增加措施，給調試工作帶來了很多限制，增加了問題解決難度。    

圖4：LED臺燈產品內部結構圖

根據客戶提供的電路設計圖可知，LED臺燈板卡采用24V直流輸入（外置電源適配器），經過異步Buck DC-DC降壓給MCU芯片供電，同時24V再通過三路同步Buck DC-DC降壓后分別給三路LED燈供電，通過控制三路同步Buck DC-DC來調節LED等亮度、顏色選擇。根據電路設計分析，判斷噪聲主要來源于異步Buck DC-DC和同步Buck DC-DC電路，結合系統設計判斷耦合路徑為LED燈連接線纜。    

圖5：LED臺燈電路設計

將產品放置在電波暗室內，問題現象重現后，將LED燈連接線纜移除，除80MHz頻點無明顯改善，其它的噪聲頻點都降低到標準限值以下6dB，說明其它的噪聲均是來自三路同步Buck DC-DC電路。而80MHz頻點噪聲主要來自異步Buck DC-DC電路，分析判斷是其續流二極管反向恢復電流噪聲引起，二極管未預留RC吸收電路，需額外增加RC吸收電路來改善二極管反向恢復問題。    

圖6：異步Buck DC-DC續流二極管增加RC吸收電路

異步Buck DC-DC續流二極管增加RC吸收電路（電容220pF,電阻使用5R1ohm），輻射發射測試發現80MHz頻點完全消失，確定80MHz噪聲頻點來自異步Buck DC-DC續流二極管的反向恢復。分析同步Buck DC-DC電路時發現其開關MOS管、同步MOS管均未增加RC吸收電路，在同步Buck DC-DC電路的開關MOS管均增加RC吸收電路（電容220pF,電阻使用5R1ohm），輻射發射測試發現其它頻點也滿足限值要求，余量達6dB以上。

圖7：同步Buck DC-DC開關管增加RC吸收電路    

圖8：同步Buck DC-DC續流MOS管增加RC吸收電路

考慮到同步Buck DC-DC輸入端高頻旁路電容放置較遠，高頻旁路效果較差，在靠近其輸入電源引腳增加4700pF的高頻旁路電容；異步Buck DC-DC輸入端高頻旁路電容放置也較遠，靠近輸入電源引腳也增加4700pF高頻旁路電容。    

圖9：導入對策后輻射發射測試數據

3.問題根因分析

通過分析試驗驗證，確定問題產生的根因是：異步Buck DC-DC續流二極管的反向恢復電流產生的噪聲，內部開關管產生的開關噪聲由于輸入端旁路電容放置較遠，高頻旁路的效果較差引起的噪聲輻射。三路同步Buck DC-DC開關管產生噪聲，續流MOS管產生的開關噪聲，通過LED燈連接線纜耦合形成的空間輻射，輸入端高頻旁路電容放置較遠引發的噪聲輻射是問題產生的根本原因。

4.問題解決方案

根據問題根因分析，結合實際場景，擬定問題的解決方案為：異步Buck DC-DC續流二極管兩端增加RC吸收電路，輸入電源引腳增加4700pF高頻旁路電容。同步Buck DC-DC的開關MOS管，續流MOS管增加RC吸收電路，輸入電源引腳增加4700pF高頻旁路電容。

圖10：解決方案對策圖片

原理圖設計導入對策后，同步修改PCB Layout設計，導入改善對策。    

5、案例總結與思考

本案例帶給我們的啟示是：Buck DC-DC電路的輻射噪聲源頭主要來自開關MOS管，以及續流二極管或同步續流MOS管，耦合路徑主要是輸入電源引腳。開關MOS管增加RC吸收電路，續流二極管或者同步MOS管增加RC吸收電路，電源輸入引腳增加高頻旁路電容是解決Buck DC-DC電路輻射問題的主要解決方案。