LCD电视机辐射问题成因浅析及解决方法探讨

摘　要：电磁干扰是测试辐射的重要指标。本文主要对LCD电视机辐射问题成因以及解决方法进行了探讨。

关键词：电磁干扰；辐射；LCD电视机；问题成因；解决方法
　　中国强制性产品认证，英文名称China Compulsory Certification，英文缩写CCC。 3C认证的全称为“中国强制性产品认证”，它是我国政府为保护消费者人身安全和国家安全、加强产品质量管理、依照法律法规实施的一种产品合格评定制度。因此目前只有取得3C证书的家电才能进入市场，其中辐射是比较重要的子项目，因此彻底弄清楚其成因和解决方法是亟须解决的问题。
一、LCD电视机辐射问题成因分析
　　电磁干扰（Electromagnetic Interference 简称EMI），是指电磁波与电子元件作用后而产生的干扰现象，有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络，在高速PCB及系统设计中，高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源，能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。一个电子产品中的EMI来源多半来自交换式电源供应迴路（Switching Power Supply Circuit）、振盪器（Crystal）,各类时钟信号（Clock Signal）和各种高频信号。参阅GB13837-2003对RF的电视接收机进行测试。
二、LCD电视机辐射问题的解决方法
　　EMI的常见抑制方式有如下几个方面：使用滤波器（Filter）、屏蔽法（Shielding）、扩展频谱法（Spread Spectrum）、或者通过整合接地、布线、搭接等层面来进行抑制。根据EMI的来源，从以下几个方面进行分析。
（一）电路设计
　　（1）在干扰源上加滤波措施。例如在电源开关管上的漏源极上加一电容，此时关于开关管的稳升也要考虑，不能加的过大。对于DC-DC，，如果条件允许，要用一容值比较大的电解电容，除此之外还要加一个较小的贴片电容。对于LC滤波回路需在电源进芯片端口之前加入。
　　（2）DeCap by pass to Ground加在I/O端上，把杂讯导入大地，则其效果由电容器IC端口决定，电容器IC端口越近效果越好。例如电视机上的键控按钮其实质是进IC做A/D转换，但是需在进I/O前加入一个RC或者LC滤波网络，主要是由于其是高速转换，为了避免通过键控造成干扰。
　　（3）把共模滤波器（Common Mode Filter）加在差模信号线的始端或末端，例如此措施可加在LVDS信号上，可以有效地防止LVDS信号所产生的辐射。
　　（4）对于器件的选择，尽量少用高速器件，多选用功耗低且稳定性好的器件。为了获取同一电压源， LDO和DC-DC比较，则LDO应优先选择，主要是由于DC-DC类似于开关电源且含有高速开关器件，而LDO类似于线性电源。
（二）PCB扳设计
    （1）电力板在布板时应合理的分为三个区，分别为模拟电路区（怕干扰），数字电路区（怕干扰、又产生干扰），功率驱动区（干扰源）。
　　（2）对于线条要有所讲究。第一，能宽的线绝不做细；第二，高压和高频线不应有尖锐的倒角，应该圆滑，在拐弯处也不能采用直角。能做宽的线绝不做细对接地点问题能够改善很多。
  （3）对于布线，走向要合理。为了防止线与线相互干扰，线要呈线性的或者分离的，不能相互交融。最理想的走向就是直线，但是实际上很难实现，而环形是最不利的走向。PCB设计可以对直流、小信号、低电压的要求可以低些。上下层之间走线的方向基本垂直。整个板子能不挤的不要挤在一齐。
  （4）在器件布置方面与其它逻辑电路一样，应把相互有关的器件尽量放得靠近些，这样可以获得较好的抗噪声效果。时钟发生器、晶振和CPU的时钟输入端都易产生噪声，要相互靠近些，特别是晶振下方不要走信号线。易产生噪声的器件、小电流电路、大电流电路等应尽量远离逻辑电路。
（三）在工艺控制方面
　　（1）针对辐射源可直接加屏蔽，例如主芯片和DDR的位置可预留屏蔽罩。
　　（2） LVDS线需用双绞屏蔽线，每对差分信号要用等长的线绞结在一起，整条线的外面用编织网接地屏蔽。
　　（3）可考虑在LVDS线上套一磁环来磁屏蔽，对高频的屏蔽效果尤为明显。
　　（4）电视机内的其他线材，例如喇叭线和键控线等，应尽量远离辐射源和LVDS线，一旦确定扎线方式之后，要拍照并形成工艺文件，指导生产线严格按此操作。
　　（5）在生产过程中，若涉及EMI器件有更改的，如换屏和电源等等，需重新去做3C摸底测试，以确保生产的机器与3C样机的一致性。
（四）软件参数设置方面
　　（1）在许可的条件下，适当降低LVDS的信号幅度，按照LVDS信号的定义，其直流电平为1.25V，峰峰值为350mV，因为LVDS信号本身就是高频信号，若其峰峰值越大，其辐射能力就越强。
　　（2）扩展频谱法则，是用来将时钟（Clock）的信号展频，使其峰值（Peak）信号波形振幅减低来降低信号的峰值位准，目前一般的电视主芯片已提供内建的扩频功能，可让使用者自行设定。使用扩频法需要在信号失真度和EMI减弱程度之间取得平衡，一般是取1％～1.5％，若超过3％通常就会让信号过于失真而不可行。
　　（3）由于DDR的频率较高，在电视的应用中通常达几百兆，极有可能造成EMI干扰，可去尝试调其相关参数。
参考文献：
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