1. 引言
无线充电PCB工作在100kHz~1MHz频段,易产生电磁辐射与传导干扰,尤其在多设备共存场景(如办公室、车载座舱),干扰会导致周边设备(如蓝牙耳机、导航仪)功能异常。据《电磁兼容故障报告》,45%的无线充电设备EMC测试失败源于PCB设计缺陷,某TWS耳机充电盒厂商曾因PCB辐射超标(62dBμV/m),未通过GB/T 17626认证,上市延迟6个月。无线充电PCB需符合**GB/T 17626.3(电磁兼容 静电放电抗扰度)** 与**GB/T 17626.6(射频场感应传导骚扰抗扰度)** ,辐射骚扰限值≤54dBμV/m(30MHz~1GHz)。捷配深耕EMC合规PCB领域7年,累计交付300万+片EMC合格无线充电PCB,本文拆解电磁干扰根源、滤波屏蔽设计及合规验证方案,助力企业一次性通过EMC测试。
无线充电 PCB 电磁干扰的核心来源是 “线圈高频电流产生的交变磁场” 与 “电源开关噪声”,需通过三大技术路径解决,符合IEC 61980-1 EMC 专项条款:一是滤波设计,电源入口需串联共模电感(阻抗≥150Ω@100MHz)+ 差模电感(阻抗≥50Ω@100MHz),并联 10μF 电解电容 + 0.1μF 陶瓷电容,按GB/T 17626.6 要求,传导骚扰≤46dBμV(150kHz~500kHz);二是屏蔽设计,线圈外侧铺设铜屏蔽环(宽度 2mm,厚度 0.2mm),屏蔽效能≥40dB(100kHz~1GHz),避免磁场辐射外泄;三是接地优化,采用单点接地,电源地、信号地、屏蔽地在 PCB 边缘单点连接,接地阻抗≤0.1Ω,避免地环流产生二次干扰。主流 EMC 优化材料中,共模电感选用 TDK ACM2012-900-2P(阻抗 150Ω@100MHz),屏蔽铜环采用无氧铜(纯度≥99.9%),基材选用生益 S1130(介电常数 4.3±0.2,损耗因子 0.002@1MHz),可有效吸收高频噪声,符合 EMC 设计要求。
- 滤波电路设计:电源入口串联共模电感(TDK ACM2012-900-2P)+ 差模电感(TDK SLF12575T-100M1R5),并联 10μF 电解电容(尼吉康 UVR1C100MHD)+ 0.1μF 陶瓷电容(村田 GRM188R71C104KA35L),滤波电路靠近电源接口(距离≤5mm),用捷配滤波设计工具(JPE-Filter 4.0)生成方案;
- 屏蔽与接地:线圈外侧铺设 2mm 宽铜屏蔽环,厚度 0.2mm,通过 4 个过孔(孔径 0.3mm)与接地铜面连接;采用单点接地,接地线宽≥1.5mm(铜厚 1oz),接地阻抗用毫欧表(JPE-Mohm-200)测试,≤0.1Ω;
- 布线规则:电源路径与信号路径垂直布线(避免平行耦合),信号路径长度≤50mm,线宽 0.2mm,用捷配 DFM-EMC 预审系统(JPE-DFM-EMC 5.0)检查布线干扰风险。
- EMC 全项测试:每批次首件送捷配 EMC 实验室,按GB/T 17626 测试 —— 辐射骚扰(30MHz~1GHz)≤54dBμV/m,静电放电(接触放电 ±8kV)无功能异常,传导骚扰(150kHz~500kHz)≤46dBμV;
- 量产一致性:批量生产中,每 500 片抽检 10 片测试接地阻抗(≤0.1Ω)、滤波电路插入损耗(≥20dB@100MHz),用示波器(JPE-Osc-600)监测电源纹波(≤50mV);
- 材料管控:共模电感、电容选用 EMC 专用型号,每批次提供 COC 报告;屏蔽铜环采用无氧铜,捷配生产线配备铜纯度检测设备(JPE-Copper-300),纯度≥99.9%。
无线充电 PCB 电磁兼容设计需以 GB/T 17626、IEC 61980 标准为核心,聚焦滤波、屏蔽、接地三大关键,核心是抑制辐射与传导干扰。捷配可提供 “EMC 合规一体化服务”:EMC 预仿真、PCB 设计优化、全项测试认证,确保产品一次性通过认证。