汽車液晶儀表時鐘EMI解決方案
早在2014年,中國汽車全液晶儀表市場規模就已經達到35.06億元,預計到2020年,這一規模將突破200億元,達到234.43億元。全數字汽車儀表是一種網絡化、智能化的儀表,其功能更強大,顯示內容更豐富,線束鏈接更加簡單、更全面,更人性化地滿足駕駛需求。最初全液晶儀表更多地是出現在一些豪華品牌上,后來隨著技術逐步成熟,制造成本不斷下降,全液晶儀表逐步普及到自主品牌的車型里。最近新能源汽車的興起更加帶動了全液晶儀表的應用。
從液晶儀表盤PCB圖不難看出與傳統儀表相比,全液晶儀表多了與顯示相關的部件,比如:顯示屏、GPU 處理器、屏正負壓、屏背光等。改用液晶屏幕后不僅增加了產品軟硬件設計的難度,產品的EMC設計也成為產品設計的難點。
由上圖R/G/B液晶屏的架構可知,其主要包括時鐘電路、數據電路、供電電路。在高速數字系統中,固定頻率的時鐘是主要的電磁干擾源之一。隨著數據傳輸速率的提升,時鐘頻率越來越高,信號的邊沿率(即上升時間和下降時間)也隨之提高。較快的邊沿率將使輻射信號的頻域更加豐富。該時鐘常常成為我們EMI測試中的主要超標點,具體如下:
1、屏時鐘倍頻導致對數天線測試輻射超標:
2、屏時鐘倍頻導致傳導電壓法超標:
3、屏時鐘倍頻導致傳導電流法超標:
針對以上屏時鐘引起的傳導輻射超標,時鐘擴頻技術提供了一種性價比非常好的方案。時鐘擴頻技術通過對尖峰時鐘進行調制處理,使其從一個窄帶時鐘變為一個具有邊帶諧波的頻譜,將尖峰能量分散到展頻區域的多個頻率段,從而達到降低尖峰能量,抑制EMI的效果,有點復雜,直接看下圖!
而且不會占用太多的PCB空間:
重要的是效果立竿見影,這個才是理想的結果,收工!
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