电磁兼容（EMC）是液晶电视规划中不可防止的重要问题。假如EMC规划欠好，将会导致电视在播映的过程中呈现水波纹以及频闪等问题，严峻时将会导致无法收看。EMC规划实际上便是针对产品中发生的电磁搅扰进行优化规划，使之契合各国或区域的EMC规范。其界说是：设备或体系在其电磁环境中能正常作业且不对该环境中任何事物构成不能接受的电磁搅扰（EMI）的才能。
电磁搅扰一般都分为两种，传导搅扰和辐射搅扰。传导搅扰是指经过导电介质把一个电网络上的信号耦合（搅扰）到另一个电网络。辐射搅扰是指搅扰源经过空间把其信号耦合（搅扰）到另一个电网络。
液晶电视结构首要包含：液晶显现模块，电源模块，驱动模块（首要包含主驱动板和调谐器板）以及按键模块。一般液晶显现模块由出产厂商在出产前现已完结EMC的测验。这儿首要介绍一下规划电源模块、驱动模块、按键模块，以及整机规划时应留意的电磁搅扰问题。
电源模块EMC规划
电源部分两大首要功能便是完成驱动液晶屏的背光以及为其他模块（包含驱动模块，按键模块）供给直流电源。
电源模块的规划好坏直接影响到整个体系，假如规划欠好，将会导致电视呈现大的水波纹，严峻时将会导致电视不能运用。一同还会严峻影响到邻近的其他设备的正常运用。
液晶电视的电源部分选用的都是开关电源。开关电源引起电磁搅扰问题的原因是很杂乱的。规划开关电源时，要防止开关电源对电网和邻近的电子设备发生搅扰；还要加强开关电源自身对电磁搅扰环境的适应才能。
针对开关电源的EMC问题，在规划时应选用以下首要办法：
软开关技能：开关器材注册/关断时会发生浪涌电流和尖峰电压，这是开关管发生电磁搅扰及开关损耗的首要原因。软开关技能是减小开关器材损耗和改进开关器材EMC特性的重要办法。该技能首要是使开关电源中的开关管在零电压、零电流时进行开关转化然后有用地按捺电磁搅扰。
调制频率操控：电磁搅扰是依据开关频率改变的，搅扰的能量会集在离散的开关频率点上导致搅扰强度大。经过将开关信号的能量调制散布在一个很宽的频带上，发生一系列离散边频带，这样就将搅扰频谱打开，搅扰能量散布在离散频带上，然后下降开关频率点上的电磁搅扰强度。
元器材布局与走线：将电源输入信号和输出信号相相关的元器材都放置在相应的端口邻近，以防止因耦合途径而发生搅扰。将彼此相关的元器材放在一同，防止走线过长带来搅扰。
别的还要尽量防止信号线平行走线。假如无法防止，尽量加大线间隔。或许在中心加一根地线，以削减彼此之间的搅扰。
主驱动板EMC规划
液晶电视的主驱动板首要包含：模仿信号部分，高速数字电路部分，噪声源DC-DC电源部分。
元器材布局与走线：在布局上，要把模仿信号部分，高速数字电路部分，噪声源DC-DC电源部分这三部分合理地分隔，使彼此间的信号耦合为最小。而在器材布设方面，仍是遵照彼此有关的器材尽量接近的准则，这样能够获得较好的抗噪声作用。
DC-DC电源部分与地：在印刷电路板上，电源线和地线最重要。让模仿电路和数字电路别离具有自己的电源和地线通路。战胜电磁搅扰，最首要的手法便是接地。
在液晶电视的驱动板上，首要将电源部分（DC-DC）的地和其他如解码和主芯片处理的部分的地分隔，以削减电源地对图画显现和电视伴音的搅扰。
假如在规划电路时存在着模仿地和数字地，在印制板铺地时应该将它们分隔。以减低彼此搅扰。在运用双层板以及多层板PCB的布局中，一般都会将其间一层铜箔作为专门的接地平面。这样做的意图是该接地充任屏蔽层。
集成芯片：在同一集成芯片中，也将模仿地和数字地分隔铺地。如液晶电视的主驱动板常常会运用的AD公司的模数转化芯片AD9883，在印制板规划时咱们就能够将该芯片模仿部分的地和数字部分的地分隔铺地。最终再经过一根比较短的导线将两地单点衔接起来。或许是将两地经过一个1nF的旁路电容衔接起来。
晶振：数字电路中的时钟电路是现在电子产品中首要的电磁搅扰源之一，是EMC规划的首要内容。晶振是一个强辐射发射源。晶振内部电路发生大的RF电流，以至于晶体的地引线不能以很少的损耗充分地将比较大的Ldi/dt电流引到地平面，成果金属外壳变成了单极天线。晶振的周边便是一个辐射场。
故晶振电路尽量远离接口电路，如串口、地址线、数据线等。以防止接口电路将晶振的谐波信号带出印制板以构成电磁搅扰。晶振的两个脚都要加RC滤波电路。一同必定要将晶振的金属外壳与印制板上的地衔接起来。别的，晶振与芯片引脚尽量接近，用地线把时钟区阻隔起来，放置一个部分地平面而且经过多个过孔与地线衔接。
电容去耦：运用电容去耦来下降电磁搅扰，电容去耦能够分为三种：全体的、部分的和板间的。
全体去耦电容作业在低频状况，为整个电路板供给一个安稳的电压和电流。它应放置在紧靠印制电路板电源线和地线的当地。典型的去耦电容值是0.1μF。这个电容的散布电感的典型值是5μH。0.1μF的去耦电容有5μH的散布电感，它的并行共振频率大约在7MHz左右，也便是说，关于10MHz以下的噪声有较好的去耦作用，对几十MHz以上的噪声几乎不起作用。所以关于20MHz以上的噪声，选用0.01μF的电容去耦。
部分去耦电容使集成电路得到的供电电压比较平稳；别的还旁路掉该器材的高频噪声。
板间去耦电容是指电源面和接地上之间的电容，首要处理电源中发生的高频瞬变电流。电源输入端跨接一个10～100uF的电解电容器，假如印制电路板的方位答应，选用100uF以上的电解电容器的抗搅扰作用会更好。去耦电容的引线不能过长，一般都紧靠在集成电路电源周围，连线要粗一些。
磁珠滤波：在主板上的一切信号输入端（如YPBPR接口、VGA接口）都要参加磁珠滤波。磁珠专用于按捺信号线、电源线上的高频噪声和尖峰搅扰，还具有吸收静电脉冲的才能。它扮演高频电阻的人物，行将高频衰减掉。该器材答应直流信号经过，而滤除沟通信号。
挑选磁珠时，有必要留意以下几个要素：
1、不需求的信号频率规模为多少；
2、噪声源是谁；
3、需求多大的噪声衰减；
4、环境条件是什么（温度，直流电压，结构强度）；
5、电路和负载阻抗是多少；
6、是否有空间在PCB板上放置磁珠。
前三条经过调查厂家供给的阻抗频率曲线就能够判别。在阻抗曲线中三条曲线都非常重要，即电阻R，感抗X和总感抗Z。如图1所示：
图1：反映磁珠电阻、感抗和总感抗的阻抗曲线及等效电路拓扑。
总阻抗经过下面的公式⑴来描绘：
Z＝（R + 2πFL）
经过这一曲线，挑选在希望衰减噪声的频率规模内具有最大阻抗而在低频和直流下信号衰减尽量小的磁珠。
片式磁珠在过大的直流电压下，阻抗特性会遭到影响，别的，假如作业温升过高，或许外部磁场过大，磁珠的阻抗都会遭到晦气的影响。
运用片式磁珠仍是片式电感首要还在于运用。在谐振电路中需求运用片式电感。而需求消除不需求的电磁搅扰噪声时，运用片式磁珠是最佳的挑选。
调谐器板EMC规划
调谐器板首要包含：调谐器部分、音频处理部分。
在进行调谐器板部分的电路规划和PCB板布板时，特别要留意电磁搅扰的问题，有必要考虑下面几点：
1. 首要要将TUNER部分的地（即模仿地）与其他部分的地分隔铺地。
2. 必定要将TUNER的金属外壳与地衔接起来，衔接点多一些能更好地消除电磁搅扰。调谐器TUNER内部本来就存在高频电路，故要做好屏蔽作业。
3. 在选用接口端子（如AV端子、S-VIDEO端子等）时，尽量选用传导性好、抗电磁搅扰性强的端子，一同也需求将接口端子的所用地与大地完好衔接起来。一同也加磁珠滤波。
4. 信号线尽量短而直，假如无法防止，可采纳飞线过渡。信号线切忌构成环形。因为环形相当于线圈的匝数，环形布线的辐射效应最强。
5. 尽量削减大面积的死铜，处理办法是能够将它们与地衔接在一同。如有大面积的死铜构成天线，则会引进电磁搅扰。
6. 石英晶体下面以及对噪声灵敏的器材下面不要走线。
音频处理部分要特别留意在印制板的走线布局中，首要应防止将高速信号线和音、视频线走在一同。例如：假如将I2C总线中的时钟线SCL和数据线 SDA的走线和音频线的走线靠得很近。因为I2C总线中的时钟线SCL和数据线SDA在不停地改变，然后搅扰到声响。很明显地如，在你运用电视遥控器转化电视频道时，假如能听到扬声器宣布有规则的“咯哒、咯哒”声。这或许便是因为在印制板布板时忽视了上面的问题。
整机EMC规划
整机机内的装配图（以其间的一种类型为例）如图2所示：
图2：反映各个EMI关注点的某类型整机机内装配图。
在上图中标号为5的衔接线为数字板衔接屏的屏线。因为屏线首要是上屏的数据等。会对体系构成很大的搅扰。减小搅扰最好办法是运用双绞线和屏蔽线。假如是 TTL屏，屏线需求在衔接线的外面加屏蔽网罩或许是磁环。假如LVDS屏，则需求运用双绞线，一同再加上磁环。以削减屏线对整个体系的电磁搅扰。带屏蔽的双绞线，能够信号电流在两根内导线上活动，噪声电流在屏蔽层里活动，因而消除了公共阻抗的耦合，而任何搅扰将一同感应到两根导线上，使噪声相消。
在电源和主操控板之间的连线（标号为4）上也需求加一个磁环。首要是因为电源线对主板会发生比较大的电磁搅扰。
在按键板跟主板的衔接线（标号为9）上也应该加上一个磁环。首要原因是按键板上不断有数据改换（遥控接纳头）而导致对体系发生电磁搅扰。加磁环能够有用地屏蔽电磁搅扰。
在跟扬声器衔接的音频线（标号为10）上加上磁环，以削减音频输出对体系的电磁搅扰。假如主板和调谐器板之间有排线（标号6、7、8）衔接，则需求在衔接线上加磁环。以削减排线间的电磁搅扰。
以上所加的磁环能够依据详细的状况来加，能够经过重复的试验来确认。
屏蔽罩的运用：一般，液晶显现模块、主操控板（包含数字板和调谐器板）和电源部分都需求屏蔽罩。
主芯片的主频率是发生电磁搅扰的首要原因。主频率的频率谐波，最简单发生电磁搅扰。在做EMC的试验中，主频率的频率谐波的当地电磁搅扰都很大。在规划时要对主芯片加必定的屏蔽办法。首要的屏蔽办法在数字板上加金属屏蔽罩。加屏蔽罩是最有用的抗电磁搅扰的途径。可是因为要考虑到驱动板和整个体系的散热问题，要求屏蔽罩上开孔散热。可是其最大尺度有必要小于噪声最短波长的1/100。
调谐器板上的屏蔽首要是对TUNER部分的屏蔽。
电源部分的屏蔽特别重要，假如电源部分的屏蔽欠好，则会构成大的搅扰。这样传导就过不了。而且因为电源的发热很厉害，所以该屏蔽罩必定要留意到散热的问题。
一般屏蔽罩上都有开口和接缝，他们会构成电磁走漏。然后使屏蔽作用欠安。处理接缝处电磁走漏的办法是在接缝处运用电磁密封衬垫。屏蔽罩上开口的电磁走漏与该开口的尺度、辐射源的特性和辐射源到开口的间隔有关。经过规划开口尺度和辐射源到开口的间隔来满意屏蔽的要求。
作者：孙会 开发工程师 海尔集团技能研制中心
