1. 引言
無線充電PCB工作在100kHz~1MHz頻段,易產(chǎn)生電磁輻射與傳導(dǎo)干擾,尤其在多設(shè)備共存場景(如辦公室、車載座艙),干擾會導(dǎo)致周邊設(shè)備(如藍(lán)牙耳機(jī)、導(dǎo)航儀)功能異常。據(jù)《電磁兼容故障報告》,45%的無線充電設(shè)備EMC測試失敗源于PCB設(shè)計缺陷,某TWS耳機(jī)充電盒廠商曾因PCB輻射超標(biāo)(62dBμV/m),未通過GB/T 17626認(rèn)證,上市延遲6個月。無線充電PCB需符合**GB/T 17626.3(電磁兼容 靜電放電抗擾度)** 與**GB/T 17626.6(射頻場感應(yīng)傳導(dǎo)騷擾抗擾度)** ,輻射騷擾限值≤54dBμV/m(30MHz~1GHz)。捷配深耕EMC合規(guī)PCB領(lǐng)域7年,累計交付300萬+片EMC合格無線充電PCB,本文拆解電磁干擾根源、濾波屏蔽設(shè)計及合規(guī)驗證方案,助力企業(yè)一次性通過EMC測試。
無線充電 PCB 電磁干擾的核心來源是 “線圈高頻電流產(chǎn)生的交變磁場” 與 “電源開關(guān)噪聲”,需通過三大技術(shù)路徑解決,符合IEC 61980-1 EMC 專項條款:一是濾波設(shè)計,電源入口需串聯(lián)共模電感(阻抗≥150Ω@100MHz)+ 差模電感(阻抗≥50Ω@100MHz),并聯(lián) 10μF 電解電容 + 0.1μF 陶瓷電容,按GB/T 17626.6 要求,傳導(dǎo)騷擾≤46dBμV(150kHz~500kHz);二是屏蔽設(shè)計,線圈外側(cè)鋪設(shè)銅屏蔽環(huán)(寬度 2mm,厚度 0.2mm),屏蔽效能≥40dB(100kHz~1GHz),避免磁場輻射外泄;三是接地優(yōu)化,采用單點接地,電源地、信號地、屏蔽地在 PCB 邊緣單點連接,接地阻抗≤0.1Ω,避免地環(huán)流產(chǎn)生二次干擾。主流 EMC 優(yōu)化材料中,共模電感選用 TDK ACM2012-900-2P(阻抗 150Ω@100MHz),屏蔽銅環(huán)采用無氧銅(純度≥99.9%),基材選用生益 S1130(介電常數(shù) 4.3±0.2,損耗因子 0.002@1MHz),可有效吸收高頻噪聲,符合 EMC 設(shè)計要求。
- 濾波電路設(shè)計:電源入口串聯(lián)共模電感(TDK ACM2012-900-2P)+ 差模電感(TDK SLF12575T-100M1R5),并聯(lián) 10μF 電解電容(尼吉康 UVR1C100MHD)+ 0.1μF 陶瓷電容(村田 GRM188R71C104KA35L),濾波電路靠近電源接口(距離≤5mm),用捷配濾波設(shè)計工具(JPE-Filter 4.0)生成方案;
- 屏蔽與接地:線圈外側(cè)鋪設(shè) 2mm 寬銅屏蔽環(huán),厚度 0.2mm,通過 4 個過孔(孔徑 0.3mm)與接地銅面連接;采用單點接地,接地線寬≥1.5mm(銅厚 1oz),接地阻抗用毫歐表(JPE-Mohm-200)測試,≤0.1Ω;
- 布線規(guī)則:電源路徑與信號路徑垂直布線(避免平行耦合),信號路徑長度≤50mm,線寬 0.2mm,用捷配 DFM-EMC 預(yù)審系統(tǒng)(JPE-DFM-EMC 5.0)檢查布線干擾風(fēng)險。
- EMC 全項測試:每批次首件送捷配 EMC 實驗室,按GB/T 17626 測試 —— 輻射騷擾(30MHz~1GHz)≤54dBμV/m,靜電放電(接觸放電 ±8kV)無功能異常,傳導(dǎo)騷擾(150kHz~500kHz)≤46dBμV;
- 量產(chǎn)一致性:批量生產(chǎn)中,每 500 片抽檢 10 片測試接地阻抗(≤0.1Ω)、濾波電路插入損耗(≥20dB@100MHz),用示波器(JPE-Osc-600)監(jiān)測電源紋波(≤50mV);
- 材料管控:共模電感、電容選用 EMC 專用型號,每批次提供 COC 報告;屏蔽銅環(huán)采用無氧銅,捷配生產(chǎn)線配備銅純度檢測設(shè)備(JPE-Copper-300),純度≥99.9%。
無線充電 PCB 電磁兼容設(shè)計需以 GB/T 17626、IEC 61980 標(biāo)準(zhǔn)為核心,聚焦濾波、屏蔽、接地三大關(guān)鍵,核心是抑制輻射與傳導(dǎo)干擾。捷配可提供 “EMC 合規(guī)一體化服務(wù)”:EMC 預(yù)仿真、PCB 設(shè)計優(yōu)化、全項測試認(rèn)證,確保產(chǎn)品一次性通過認(rèn)證。