蓝牙音箱的EMC问题与解决方法

一前言

随着科技的进步和人们对高品质生活的追求，蓝牙音箱作为一种便携、无线、智能的音频设备，逐渐走进了我们的生活。无论是在家庭、办公室，还是在户外活动中，蓝牙音箱都以其卓越的音质和便捷的连接方式，为用户带来了极致的听觉享受。

二简介

市面上存在各种各样的蓝牙音箱，它们外形各异，但内在却大同小异。主要还是通过蓝牙技术进行无线连接，接收到音频数据后发送给音频处理芯片进行处理，处理后的数据供给功放芯片进行放大，最后输出给扬声器。前面都是满足用户的听觉享受，为了使产品更有竞争力，通常都会配带呼吸灯，交互按键与界面，数码管显示屏等功能去满足客户的需求。

下面我们用一个蓝牙音箱的案例来看看其背后存在的EMC问题与解决方法。

三蓝牙音箱案例简单架构

我们的整改案例是一个带有数码显示屏、呼吸灯的蓝牙音箱。下面是这个案例的简单架构。

主要包含的模块有：蓝牙模块、音频处理与控制模块、电源模块、功放模块、扬声器、呼吸灯与驱动、数码显示屏。

图2 蓝牙音箱简单架构

【EMC问题点分析】：

1.电源模块里的升压部分，这部分升压是提供给需要高功耗的功放IC;

2.功放输出部分，功放芯片工作的时候里面的开关管开关产生EMC问题;

3.数码管显示部分需要驱动,同时也是一个开关信号控制;

4.呼吸灯控制的PWM信号。

【解决方法】：

1.在输入部分加LC滤波，输出加多容值的滤波电容，SW脚上加对地RC吸收电路，整体模块减少不必要的走线，回路尽可能控制小。

2.调整对应的功放输出的LC滤波，可以增加共模滤波器或绕磁环。

3.在数码管数据走线上加RC滤波，排线可以进行屏蔽接地。

4.PWM控制信号上加RC滤波。

四案例实测数据

下图是我们今天案例的测试数据。

图3 测试数据

从数据可以看出，在100M与200M有比较高的包络型数据，经过排查发现，我们拔掉LED呼吸灯后100M部分没有下降，在拔掉喇叭后才降下来，刚开始我们认为是功放输出存在问题，在喇叭线上套磁环数据都没有改善。最后发现在喇叭线上套磁环的情况下拔掉呼吸灯线后100M部分包络才下来。而200M部分的问题拔掉数码管显示屏后下来了。

【问题点总结】：

功放输出、PWM控制的呼吸灯、数码管显示屏。

【措施】：

1.在喇叭线上套磁环;

2.在数码管数据上加共模滤波器TF2012A4X900MT、TF1210A2X900MT;

3.在呼吸灯的PWM信号上加RC滤波 R = 10Ω C = 1nF。

图4 喇叭线套磁环F

图5 数码显示屏加共模

图6 整改数据可以发现，前面100M包下去了，但后面呼吸灯的问题加了RC滤波都不能解决问题，我们尝试了很多参数也没有效果，最后发现还有几块灯板连在一起。普遍我们的认

知是在源头上滤波会更有效，却忽略了整体环路的大小，每个板之间连接线束成了辐射天线，把噪声辐射出去。

图7 呼吸灯板

最后我们在每个灯板座子的PWM信号处加1nF电容滤波，成功解决了180M附近的问题。

图8 最后数据

五总结

虽然我们对于问题整改都偏向于在噪声源上去解决，这个思路是没有错的，但往往会因为这个想法而忽略其他因素的影响。

噪声辐射不是由谁单一决定的，某些时候辐射路径(天线)才是影响辐射的最主要原因，因为在源头我们不能抑制的太死，不然会导致功能不能正常工作。对于EMC,我们需要更系统的去思考，这样才能发现问题解决问题。