某型发射装置电源组件CE102的项目整改

任毅

（中国空空导弹研究院，河南洛阳，471000）

0 引言

发射装置是武器系统的一个重要组成部分，它位于飞机和导弹之间，用于安全、可靠地携带、控制和发射导弹。

某型发射装置上电源组件（以下简称电源组件）产品按照GJB151A进行电磁兼容性（EMC）试验时，测试包括CE102、CS101、CS114、CS115、CS116、RE102、RS103等7项，其中产品CE102在测试中指标超标，经过对产品的分析定位和整改验证，最终通过了电磁兼容性试验。

1 产品组成

电源组件由控制板、工作电源板、270V模块板、270V处理板组成。它们的基本连接关系如图1所示。

图1 电源组件组成框图

工作电源板内部由浪涌模块、滤波器、DC/DC模块组成，处理输入的28V能源并为系统提供+5V和±15V电源。270V模块板内部由滤波模块和DC/DC模块组成，通过处理输入的270V直流电，为系统提供28V供电。

2 产品电磁兼容分析

■2.1 CE102测试现象

按照试验大纲的要求，CE102是在10kHz～10MHz频率范围内，检测被试品28V及270V输入电源线及回线上的传导发射是否超出规定的要求值。

在CE102摸底测试中，频谱分析设备扫描28V和270V时，传导发射电平超标的频点区间类似，较多超标频点主要集中在100k-500kHz和2M-10MHz附近，频谱分析设备扫描28V时如图2所示，扫描270V时如图3所示，比如在CE102扫描28V频率在183kHz时，电源线上有90dBμV的传导发射电平，大约超标了20dBμV。

图2 CE102扫描28V时测试图谱

图3 CE102扫描270V时测试图谱

■2.2 电磁兼容分析

低频时，电源组件内可能造成干扰的是工作电源板和270V模块板，工作电源板工作频率是330kHz左右，270V模块板工作频率是100kHz左右。因电源组件内没有高频器件，猜测高频时期的超标现象是由倍频谐波造成的。

■2.3 整改方案确定

2.3.1 270V处理板分析和改进

先采取只为提供28V不提供270V供电，用频谱分析仪看CE102的测试情况，情况比之前的测试情况好很多。再采取只提供270V不提供28V供电，用频谱分析仪看CE102的测试情况，和之前的测试差别不大。那可以得出初步结论，干扰绝大部分来自270V供电。

又考虑到主要干扰来自270V，尝试给270V模块板印制板的输入端引脚飞线，外接270V电源直接输入印制板而不经过原有的底座布线，再测试CE102。发现高频测试与先前有明显区别，高频的传导发射电平均在合格要求值内。说明高频的干扰大部分来自电源组件底座布线线路上的耦合。

传导干扰有两大类：差模干扰和共模干扰，1MHz以下，以抑制差模干扰为主；1MHz以上，以抑制共模干扰为主；在抑制共模干扰时，还需注意线与线之间的电磁波空间耦合。在印制板内部都有EMI滤波器，所以在270V模块板的接插件输入前端增加共模电感，滤除共模干扰；电路图更改局部电路图如图4所示。

图4 270V模块板增加共模电感

2.3.2 工作电源板分析和改进

工作电源板只有一个接插件，他既是28V的输入端，也是滤波后的28V和DC/DC转换出+5V、±15V的输出端，单个接插件既是输入端又是输出端容易在线路上耦合产生干扰，现考虑增加一个接插件作为输入端，并在他的输入端增加一阶LC滤波，共模电感滤除共模干扰，去耦电容滤除差模干扰。电感装配印制板时，还要注意抬高电感或者电感下方不要有印制线。更改后的原理图如图5，图6所示。

图6 更改后增加器件局部原理图

2.3.3 底座布线

(a)将电源组件的上下接口插座更换为滤波连接器。

(b)从上接口下来的电缆线束，由于空间狭小的问题，难免会出现装配后电缆线束缠扰的情况，线束之间容易产生耦合干扰。可以考虑对电源28V和270V启用屏蔽线。并在装配跟产时注意电源线和其他线束不缠扰。

(c)270V处理板的5XS3插头是自带线，线束部位离上接口插座很近，线束难免会挨在270V电源线旁边，可以考虑自带线有没有带屏蔽的，或在线束上缠绕防波套。

3 结论

根据以上更改，整改后的CE102测试结果如图7所示，整改前后的CE102测试结果对比如表1和表2所示，满足了CE102的测试指标，证明整改是有效可行的。

图5 更改后工作电源板原理图

在设计初期就应规划好电磁兼容设计，要从产品结构、电路、布线布局、屏蔽、接地等方面综合考虑产品的电磁兼容性，最终才能促成产品满足各项设计要求。

图7 整改后的CE102的测试结果

表1 扫描28V测试

表2 扫描270V测试