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按视频原讲述顺序整理的正文稿。

《硬件工程师AI应用》

来源：B站 [硬件工程师桥]
时长：02:53:32
BV号：BV1wCNgzaEhQ
链接：https://www.bilibili.com/video/BV1wCNgzaEhQ
说明：以下文字按视频原讲述顺序整理，口语、重复和明显噪声已做轻度收束。

传导实验基础与问题描述

大家好，我们继续讨论AI的应用，这次进入到最后一个环节——实验部分。实验和调试一样，对我们来说非常关键，也是解决问题的核心所在。今天以一个简单案例来进行一次实验，看一下AI的回答过程与使用方式。这个案例涉及的是电源传导测试，这也是EMC测试中最常见的一类问题。实验条件是电压为直流二十四伏，在低频段出现了窄脉宽干扰。

我们来简单看一下这条曲线。纵轴dB值代表功率，横轴是频率。传导测试的标准限值由规范所规定，通常低频段，例如兆赫级别，比如一兆赫左右，是连续分布的。测试中会形成实测曲线，红线以下视为合格，超限部分则代表存在传导问题。在这个案例中，窄脉宽已经明显超出标准限值，这正是一种典型的传导发射问题。

根据我们的实验经验，这个问题的解决方向主要有两个。第一，从源端处理，也就是发射源。源端通常是电源，需要施加滤波，但源端不可能完全消除所有的干扰，因为设备必须正常供电。在这个过程中，电源端传导的功率需要通过措施去降低，例如将它“滤掉”。第二，是从路径和回路着手。电源回路中，比如电机、高低压矩阵或者开关电源，会产生频谱展宽的信号，在这些路径上反复作用，容易干扰电源，使噪声沿着电缆传导回去。电源的线缆连接着检测仪器或者采集设备，从源端到采集设备再回流，形成完整的问题回路。对此，我们可以在特定节点加入某些方案，比如加上滤波电路，把这一部分能量“吃掉”，让它无法传递出去，原理上就像水的过滤器一样。需要注意的是，这类噪声是“返回传出来”的，而不是主动“送入”的，要准确理解传导的意义。针对不同的传导方向，解决方式也不同，必须分清楚。

从源端来看，低频段问题大多由开关电源DC-DC所引起。如果这个设备用的是开关电源，第一个思路是让开关电源的功率（或者通过电阻等的功耗路径）吸收掉高频溢出的能量，这样做可能会略微降低开关电源的效率，但效率的下降是可以接受的，仍符合电源的设计要求。第二个思路是调整开关电源的频率。假如将开关频率降低到某一频段，而这个频段恰好没有限值要求，也就是限值“留空”而非百分百连续，那么问题就可以规避。这就是调节开关频率的处理过程，当然，不同的频率和电源类型，效率是有差别的。此外，还有一种调节路径，就是通过滤波器件阻断这部分能量。例如，如果我们设备产生的是一个500K的干扰，限值不容许它存在，那么通过滤波器滤除500K的信号，只要能够有效阻止这一频率，就可以通过测试。当然，常规电源的滤波不可能做到完全精准的滤波效果，整体上可以这样理解“削减加阻断”就解决了。

源端与路径端解决办法详解

具体来说，解决方法可以归纳为几种。第一种是加大电容C，在低频段滤波效果尚可，但并非总是理想。如果是纯低频的150K左右，效果还不错；而在500K频率附近可能会差一些。第二种是加π型滤波，也就是常规的π型LC滤波电路，把滤波频段调到该频率点，就能将噪声滤除，这就是常规电源传导问题的主要解决方案。如果有特殊情况，则需要另行处理，不能单一依赖某种办法。这就是传导测试实验的大致过程。

接下来，我们看一下AI如何处理这个问题。它首先给出了加电容的建议，从曲线看，这一段是到三十兆赫的频率范围。它可能认为在1兆赫以下干扰主要由电源引起，这一点也许我没有说清楚。如果是固定频率，它提供的方向是否更好？它先解释了功率、高频、供电关系等，并涉及了差模、共模的关系。我们在滤波时，电容的主要作用就是将这种高频能量滤掉，但对于窄脉宽类型的干扰，滤波方式和整体意义上的能量滤波不同，普通滤波多是针对稳定信号的。如果干扰源是确定频率的信号，要首先锁定功率部分。比如，确定问题是500K的频率，那就要在电路板中找谁能产生500K，谁就是关键点。通过调节这一频率可以判断干扰来源，一个电容的试验就能判断这一点。AI提到了加电容，跟我们讲的加电容是一个意思，但它在某些细节上有问题。比如它提到加AC电容，而我们是DC供电，AC和DC下加电容的方式是不同的。AC一般是高压整流电容，而直流则直接针对高频处理，可以通过加共模电感、加电源滤波去综合处理。它给出的只是加电容的建议，并没有确定干扰源。

再看第二个方向，它是针对路径来处理，但它并没有像我们那样系统地区分脉宽干扰和功率器件的关系，只是笼统地提及。它说加电容可能没有太大必要，但作为应对方法无可厚非。实际上，差模电感和我们提到的π型滤波是类似的，π型滤波结构是CLC，不可能用R，因为低频下电阻阻碍太大，电流一大功耗承受不了，所以不可能是CRC，一定是CLC。它在这个地方提出的是差模电感，通过多个电容也可以携带电压，本质上与CLC处理方式相同。在低频段，共模电感基本不起作用，主要依赖差模电感和电容。因此，应当以CLC为主体来处理。它同样提到了电容和排布，这基本上是它所使用的方式。至于CLC滤波电路的具体参数如何设计，我们一般在电源中根据实验和调试场景测试后再确定。

AI还提到，路径解决完之后，还要处理源端的问题，例如针对MOS管。它提出的措施都是围绕降低MOS管辐射，比如加电阻、光耦和电阻组合等，主要针对栅极。栅极尖峰可以通过RCD吸收电路来应对，这与我们之前讨论的功率端处理一致。这种方式如果传统方法效果不佳，它能提供一套新的电路思路，这是调试和实验部分尤为可贵的地方。因为它能拓展思路，不必大动干戈，只需改动局部回路即可，不像设计改动那样成本高昂。最多是浪费一点时间，不像在设计阶段那样影响巨大。

AI方案评价与PCB布局讨论

还有提到PCB布局的部分。就这类问题而言，我认为这些建议实际意义不大。一个成熟的硬件工程师在PCB设计阶段基本不会留下足够的优化空间。窄脉宽问题，PCB走线和布局的影响其实很小，除非是严重的单点接地区改成多点接地、或者是星形接地方式需要调整。这类方案性的PCB构架问题才可能出现，至于环路面积优化、布线调整等，在设计阶段完全可以避免，不会遗留到实验阶段。即使要在实验中验证接地方式，我们通常也会事先规划单点接地和多点接地的多种方案进行测试，可以直接通过铜皮连接来改变地结构，而无需动板。所以接地本身并不是难题，除非需要改板，产生较大变动。其他更细的布局建议，对实验来说虽无大用，但也无妨碍。

AI还提到了微调电源频率，其实是微调，通常没有必要。因为微调就是频率稍微偏移一点，影响很小，除非限值和频率正好差一点点，那可以尝试。如果限值在某一频段有高有低，而干扰脉冲正好落在限值高点附近，可以试着调整到限值低点规避。这种情况在高频段可能有些意义，但一般实验场景实用性有限，可以作为辅助手段保留。另外，它提到的单一变量法测试条件一致性等，都是我们做实验必须遵守的基础原则，无需赘述。至于混和条件方案，做实验时我们优先解决问题，而不是纠结多变量情况。

综合评估与AI价值总结

整体来看，整个AI给出的回答，已经把我们的主要解决思路都覆盖到了。比如，源端处理开关电源问题、吸收电路的使用、路径加电容和π型滤波、CLC滤波等。可以说，AI的知识面覆盖甚至比我自己说到的还要全面，只不过有些内容是废话，有些是有效的。从这个角度讲，AI在实验环节的帮助是很大的，尤其对于缺乏经验的人而言，价值更为突出。一般做实验时容易思路枯竭，它能提供一条可行的方向就非常宝贵，否则我们自己查找资料或求助他人，也很难找到完全匹配的条件，有时还不得不请外部专家。我们没什么问题了，这个实验部分的讲解就到这里。纵观整个AI对每个环节的辅助，对于当下和今后应用，我们都已做了简要的分析，如果没有其他问题，今天就到这里。

本文由 AI 基于转写整理，仅供复查参考。