EMC实测三极管被导通解决方案

木犯001号

EMC实测三极管被导通解决方案 [复制链接]

问题描述

 

公司之前做过的一个产品。产品在做EMC认证过程中，经常会出现信号指示灯乱闪烁的情况。信号指示灯的连接原理图如下。

 

 

图 1:原设计中的指示灯原理图

原因分析

问题的原因定位比较明确，没有施加干扰的时候，信号指示灯是正常的，施加EMC干扰的时候，导致了乱闪，说明是由于我们在EMC防护上不到位。

经过分析，我们主要在三极管的驱动电路上出了问题，工程师在设计的时候，以为三极管工作在开关状态下，只要给给基极足够的驱动电流就可以了。

但是忽略了一个问题，三极管的导通所需的Vbe非常小，如下图2,8050三极管在大约0.5V左右就开始从有Ic电流，在0.8V左右就基本可以工作在开关状态了。

也就是说虽然主芯片没有对外输出高电平，但是由于周围的其他干扰，也是可以导致三极管非正常导通的。

 

 

图 2: 三极管Vbe与Ic的关系曲线图

四、解决方案

经过整改，我们主要采取以下的方案：将原来的R6修改为10K，增加一个下拉电阻3K，构成分压关系，当cpu输出为3.3V的时候，Vbe=0.76V，输出2V时，Vbe=0.46V准备开始导通，同时增加一个并联的0.1uF的电容，吸收部分干扰脉冲。

经过EMC的实测，问题可以得以解决。

 

 

图3: 整改后的方案

 

 

 

 

 

五、总结

三极管增加基极的下拉电阻有以下几个作用：

1、如果主芯片没有工作，可以给三极管一个确定的电平，保持在关断状态下；

2、提高三极管的导通电平，如果没有下拉电阻，三极管0.7V就可以导通，增加合适的下拉后，可以提高到2V甚至更高才能导通

3、防止三极管受噪声信号的影响而产生误动作，使晶体管截止更可靠！

4、防止输入电流过大，加个电阻可以分一部分电流，这样就不会让大电流直接流入三极管而损坏其。

5、增加下拉以后，可以提供放电通道，可以提高三极管的放电速度。当三极管开关作用时,ON和OFF时间越短越好,为了防止在OFF时,因晶体管中的残留电荷引起的时间滞后,在B,E之间加一个R起到放电作用

 

 

 

beyond_笑谈

当cpu输出为3.3V的时候，Vbe=0.76V，输出2V时，Vbe=0.46V准备开始导通，同时增加一个并联的0.1uF的电容，吸收部分干扰脉冲。

根据描述，下图中这个电容没有必要。MCU是采用DAC输出控制LED还是GPIO?

 

 

okhxyyo

beyond_笑谈 发表于 2024-7-4 14:24 当cpu输出为3.3V的时候，Vbe=0.76V，输出2V时，Vbe=0.46V准备开始导通，同时增加一个并联的0.1uF的电容，吸 ...

？有疑问的话可以另外发个帖子，这样大家比较容易发现问题呀

se7ens

比较经典的案例

解决方法也很容易实现

个人觉得滤波电容还是可以预留，可以预防更强的干扰

okhxyyo

se7ens 发表于 2024-7-5 10:44 比较经典的案例 解决方法也很容易实现 个人觉得滤波电容还是可以预留，可以预防更强的干扰

赞同。不过看老板了，是不是想省这个成本了。不过可以预留位置，真有需要了再上。

MEC小狗

记在我的小本本上。

Gen_X

很多最后驱动继电器和光隔的，也有这个问题，只是有时为了成本都简化了。

实际是有隐患的，经不起风吹草动。