2025年4月,歐盟正式實(shí)施新版電磁兼容性(EMC)標(biāo)準(zhǔn)EN 55032:2025,重點(diǎn)針對(duì)無(wú)線共模干擾(Common Mode Disturbance)的限值要求進(jìn)行了重大修訂。此次調(diào)整旨在應(yīng)對(duì)5G通信、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)等高頻場(chǎng)景下設(shè)備干擾風(fēng)險(xiǎn)的升級(jí),尤其對(duì)串口屏類(lèi)人機(jī)交互設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)提出了更高挑戰(zhàn)。
核心變化點(diǎn):
頻段擴(kuò)展:新增對(duì)6GHz以上頻段的共模干擾監(jiān)測(cè),覆蓋5G NR和Wi-Fi 6E應(yīng)用場(chǎng)景。
限值收緊:在1GHz-6GHz范圍內(nèi),傳導(dǎo)干擾限值下調(diào)3dB,輻射干擾限值加嚴(yán)20%。
測(cè)試方法更新:引入動(dòng)態(tài)負(fù)載模擬,要求串口屏在滿負(fù)荷數(shù)據(jù)傳輸時(shí)仍滿足限值。
串口屏作為工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備的核心交互組件,其PCB布局、線纜走線及電源模塊極易成為共模干擾源。典型案例包括:
信號(hào)回流路徑不完整:未合理規(guī)劃接地層,導(dǎo)致高頻噪聲通過(guò)USB/UART接口耦合至外部設(shè)備。
電源濾波不足:DC-DC轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)噪聲通過(guò)共模電流影響無(wú)線模塊(如藍(lán)牙、Wi-Fi)靈敏度。
顯示屏背光干擾:LED驅(qū)動(dòng)電路的PWM調(diào)光信號(hào)在30MHz-300MHz頻段產(chǎn)生超標(biāo)輻射。
背景:某廠商10.1英寸工業(yè)串口屏在EN 55032:2025預(yù)測(cè)試中,6.2GHz頻點(diǎn)輻射超標(biāo)8dB,導(dǎo)致CE認(rèn)證受阻。
問(wèn)題定位:
通過(guò)近場(chǎng)探頭掃描,鎖定干擾源為L(zhǎng)VDS視頻信號(hào)線與金屬外殼間的寄生電容耦合。
頻譜分析顯示,超標(biāo)頻點(diǎn)與串口屏主控芯片的時(shí)鐘諧波頻率重合。
整改措施:
PCB優(yōu)化:
在LVDS差分對(duì)兩側(cè)添加共模扼流圈(CMC),抑制高頻共模電流。
重新設(shè)計(jì)電源層分割,縮短數(shù)字地與模擬地的回流路徑。
屏蔽結(jié)構(gòu)改進(jìn):
在顯示屏背光模塊與金屬框架間增加導(dǎo)電泡棉,減少縫隙泄漏。
采用三端接地法連接屏蔽罩與主接地平面。
軟件濾波:
通過(guò)固件升級(jí),調(diào)整主控芯片的時(shí)鐘展頻(Spread Spectrum)參數(shù),分散諧波能量。
結(jié)果:整改后測(cè)試數(shù)據(jù)全面達(dá)標(biāo),輻射值降低12dB,順利通過(guò)CE認(rèn)證。
為應(yīng)對(duì)新規(guī),企業(yè)需從設(shè)計(jì)端、測(cè)試端、文檔端三方面布局:
設(shè)計(jì)端:優(yōu)先選擇集成EMI濾波功能的串口屏主控方案(如瑞芯微RK3566)。
測(cè)試端:提前進(jìn)行預(yù)兼容性測(cè)試,重點(diǎn)關(guān)注6GHz以上頻段及動(dòng)態(tài)負(fù)載場(chǎng)景。
文檔端:在技術(shù)文檔中明確標(biāo)注串口屏的EMC關(guān)鍵參數(shù),便于下游客戶(hù)合規(guī)申報(bào)。
EN 55032:2025的實(shí)施標(biāo)志著歐盟對(duì)電子設(shè)備電磁環(huán)境的管控進(jìn)入新階段。對(duì)于串口屏廠商而言,唯有將EMC設(shè)計(jì)前置化、模塊化,才能在合規(guī)與成本間取得平衡,搶占工業(yè)4.0時(shí)代的市場(chǎng)先機(jī)。