标题:充电宝辐射超标(RE)测试与DC-DC电路优化
作者单位:深圳市南柯电子科技有限公司
在移动电子设备日益普及的今天,充电宝作为用户随时随地保证设备续航的重要配件,市场需求大幅提升。伴随性能提升与功能复杂化,充电宝内部电路设计对电磁兼容性(EMC)的影响愈发显著。特别是充电宝的辐射(Radiated Emission,简称RE)问题,已成为产品品质管控中的核心指标之一。本文结合深圳市南柯电子科技有限公司的检测经验,从产品分析、EMC检测标准及测试项目、实际摸底测试与整改方案角度剖析充电宝辐射超标原因,重点探讨基于DC-DC转换电路的优化策略,助力企业提升产品竞争力及合规认证效率。
一、充电宝产品构成与电磁辐射分析充电宝核心结构包括锂离子电池组、保护电路、DC-DC转换电路(降压或升压模块)、控制芯片和外壳等。电磁辐射主要源于高频开关电源部分,尤其是DC-DC转换器在开关过程中产生大量瞬时电流变化,成为电磁干扰(EMI)及辐射的最大“犯规者”。
锂电池组本身辐射较低,但电流变化会引入传导噪声。
保护和控制电路频率较低,但PCB布线及元器件布局不合理同样可能增强辐射。
DC-DC转换器工作频率范围一般在几十到数百kHz,开关谐波频谱广,易向外辐射。
值得关注的是,电路的电磁辐射不仅影响外部电子设备,还关乎用户的电磁安全。从产品设计环节预防辐射超标成为主动提升产品质量的关键步骤。
二、充电宝EMC检测项目与相关标准解析作为针对电子产品合规性的核心测试,EMC项目主要分为辐射发射(RE)、传导发射(CE)、抗干扰能力(EMS)等。本案例重点关注辐射发射。
辐射发射(RE) | 测量产品在正常工作状态下从150kHz至1GHz(部分标准扩展至6GHz)的电磁辐射强度 | GB 、CISPR 22、CISPR 32 |
传导发射(CE) | 测量通过电源线传导至公共电网的干扰电压 | GB/T 、CISPR 13 |
抗干扰能力测试(EMS) | 检测产品抵抗静电放电、射频电磁场、电快速脉冲等干扰的能力 | IEC 61000-4系列 |
上述标准均为国内外广泛认可的EMC法规基础,适用于充电宝等消费类电子产品。深圳地处中国电子制造重镇,依托其完备的产业链和严苛的法规环境,推动本地企业不断提高产品电磁兼容水平。
三、深圳市南柯电子科技有限公司充电宝RE产品摸底测试为全面掌握充电宝辐射现状,公司对主流品牌及自有产品进行了系统摸底测试。测试中发现在150MHz至300MHz频段,部分型号出现辐射发射峰值超出限值10%至30%,其中尤以带有快速开关DC-DC电路段落为高发点。
测试设备采用全方位电波暗室环境,确保外界环境干扰最小化。
测试过程中模拟消费使用状态,包含满负荷充电和电池放电两个工况。
详细记录辐射频谱,重点分析占用频段上的峰值性能和带宽。
结合PCB设计、电路布局等数据,建立辐射成因模型。
摸底测试的重点揭示了两个关键问题:
DC-DC电路开关频率与PCB走线间存在“谐振偶合”,形成强电磁发射源。
使用的磁芯材料及电感布局在提高转换效率的,未能有效抑制高频噪声。
这些问题导致辐射峰值超标,影响产品检测合格率及市场投放。
四、针对RE超标的DC-DC电路设计优化策略充电宝的EMC优化离不开对DC-DC转换器环节的深入分析和改良。在本公司技术团队多年研发和测试中,提出以下切实可行的解决方案。
开关频率设计 | 调整开关频率至避开敏感频段,降低电磁辐射峰值 | 减少关键频率带的电磁辐射和谐振效应 |
PCB布局与走线 | 缩短信号环路、优化电源与地线平面设计,避免长回路天线 | 降低电流回路辐射,抑制寄生振荡 |
滤波网络改进 | 增加LC滤波器及共模扼流圈,提升高频滤波能力 | 有效削减开关噪声向外辐射 |
选用低损耗磁性元件 | 采用叠层膜芯及优势材质,减少铁损和磁饱和 | 降低杂散磁场辐射 |
外壳屏蔽与接地 | 优化金属外壳接地,增加模块间电磁屏蔽措施 | 阻断电磁波向外传播路径 |
实践证明,上述优化不仅帮助产品通过RE测试,更促进整体效率和热管理性能提升。尤其是在深圳这种电子产业密集的环境下,具备强EMC设计优势的充电宝更具市场吸引力。
五、观点与行业建议充电宝作为智能时代不可缺少的电子配件,其EMC性能直接关系用户体验及安全问题。辐射超标不只是检测不合格,更可能引发设备间相互干扰,甚至危及人体健康。技术层面,传统单靠后期测试整改已无法满足快速迭代市场需求。
建议企业从产品设计初期就纳入电磁兼容设计理念,重视电路布局、元器件选型和软硬结合的滤波降噪方法,采用南柯电子科技有限公司成熟的EMC摸底和整改服务,提前识别风险点,并有针对性地进行DC-DC电路优化。这样不仅可降低返工成本,还能提升产品核心竞争力。
深圳作为全国电子信息产业创新高地,拥有丰富的供应链资源和高水平检测能力,企业应充分利用本地优势资源,加快EMC设计与测试技术的创新应用,推动充电宝行业迈向更高标准。
六、充电宝辐射超标问题的解决,是多方面技术交叉的成果,包含产品结构设计、电路布局、材料应用及检测手段优化。深圳市南柯电子科技有限公司以专业检测和技术服务为基础,结合多年行业经验,为客户提供详实的产品摸底测试及完善的整改优化方案。未来,我们将继续深化DC-DC电路设计技术,助力企业提升充电宝产品的EMC性能,确保每一款产品都能高效稳定、安全可靠地服务于用户。
面对市场环境的严格考验和技术不断进步的趋势,选择xinlai南柯电子科技有限公司,助力您的产品顺利通过EMC测试,实现合规与品质的双重保障。
深圳市南柯电子科技有限公司
通过验收标准966三米半电波暗室
主要包括EMC摸底测试,EMC整改,EMC器件选型,EMC设计,线上线下培训等服务。
实验室测试仪器都经过精密调整,每月会与第三方机构进行设备校准。
首次租场可以体验免费测试,现场还有EMC整改团队提供整改建议。