实际的电磁兼容
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实际的电磁兼容

电磁兼容问题,比如辐射排放,让你沮丧吗?实用EMC栏目正是医生所要求的!Kenneth Wyatt(“EMC医生”)从事EMC领域超过35年,擅长帮助设计师在他们自己的工作台上描述、排除故障和减轻EMC问题。这个每月一期的专栏文章将回顾可负担得起的设备、工具、探针和其他项目,这些项目将帮助您快速识别排放和豁免问题,并克服您的EMC问题和由此导致的项目延迟。

EMC / EMI

苹果与克隆——使用假冒电源模块的风险

2022年8月23日

这个月,我将演示在购买和使用假冒电源模块时的EMC风险。这些假冒模块可以从亚洲的许多来源获得,成本要低得多。但降低成本是有代价的,不仅是在产品安全性、性能和可靠性方面,而且在EMC遵从性方面。

许多电源模块,有时被称为“墙疣”,通过折扣网上亚洲公司购买,缺乏基本的电源输入滤波。就连亚马逊(Amazon)也面临着清除不符合规定的非法进口电源模块的第三方卖家的问题。

几年前,我购买了一批几乎一模一样的标准苹果(Apple) iPhone电源模块,用作实验用。甚至连标签和合规标记都是一样的。在随后的几年里,这些模块与几个真正的模块混杂在一起,所以当前的任务是测量每个模块并分离出克隆模块。我在测量传导排放时的发现不应该令人惊讶。

我将讨论我使用一个典型的不兼容(无标签)电源模块的经验,然后描述假冒苹果模块的问题。

非标签的电源模块

一个典型的例子是这个更大的无标签5V电源模块,它很容易拆卸(图1)。我在我的培训研讨会上使用了这个例子。

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图1。已拆卸的电源模块显示缺少电源线滤波器。


测量每CISPR 32(消费品)从150 kHz到30 MHz的传导排放表明预期的不合规(图2)。

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图2。无滤波电源输入模块表明,住宅消费产品B类限值超过近35分贝。


在使用传统的离散“拼接”线滤波器(图3)进行实验后,我们可以在图4中看到结果。为了测量,去掉了两个串联电感。

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图3。一个传统的线滤波器被焊接在一起并重新测量。两个串联电感没有用于测量。

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图4。加线滤波器的模块在峰值检测模式下几乎能满足传导发射B类限值,如果用准峰值检测的方法测量两个峰值,则能很好地满足该类限值。

苹果电源模块

(过去)购买iPhone时附带的标准苹果电源模块被设计成能在1A电压下产生5V电压。这些立方体形状的模块无处不在,类似的模块现在可以从Belkin和许多其他公司采购。
因为假冒模块的物理设计和标签与正版苹果模块相同,我的收藏很快就混在了一起,很难区分。但仔细观察,假冒模块的印刷颜色略浅。

在根据打印质量将模块分成两组后,我在每组上都贴上了识别贴纸(图5)。最后我得到了6个疑似克隆模块和3个真正的苹果模块。

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图5。苹果模块与克隆产品的对比。


我根据CISPR 32标准从150 kHz到30 MHz测量每个模块。测试设置如图6所示,由Siglent SSA 3032X频谱分析仪、Tekbox TBLC08线路阻抗稳定网络(LISN)和Rigol DL3021有源负载组成,调整为1A。没有测试辐射排放。

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图6。用于进行排放测量的测试设置。


典型的结果记录在图7(假冒模块)和图8 (Apple模块)中。这些都是在峰值检测中捕获的,所以官方的准峰值测量的振幅会小一些。

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图7。在峰值检测模式下,假冒模块测量均超过CISPR和FCC B类限制。

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图8。正如预期的那样,真正的苹果模块在峰值检测模式下的测量值要低得多,而在准峰值检测模式下的测量值将远远低于极限。


一个观察结果是,假冒模块无法支持完整的1A负载。大多数只能提供0.5A的负载,我不得不在最大0.2A的负载下测量一些。这些都不是给手机充电的好选择。

我还测量了几个Belkin模块,所有这些模块在满1A负载时都达到了合规限制。不出所料,一些“swag”模块(来自展会参展商的免费赠品)也表现不佳。标签为“DesignCon”的模块和一个来自主要组件制造商的模块不符合标准,几乎不能支持0.5A的负载。

总结

显然,这里的教训是,一分钱一分货;真正的Apple、Belkin或其他品牌产品的溢价通常会满足性能规格,以及EMC遵从性。在调幅和短波广播波段也有干扰的问题。我也怀疑那些非品牌、克隆或假冒产品的安全性和可靠性,尤其是那些插在电源上的产品。


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