一、项目基础信息
产品名称:20000mAh 多口快充充电宝
产品规格:支持 PD/QC 快充,1 路 TypeC 输入、2 路 TypeC 输出、2 路 USBA 输出,内置 DCDC 降压模块、电池管理 BMS 电路
样机数量:1 套
测试周期:2026 年 6 月 6 日 —2026 年 6 月 8 日
测试模式:满载快充模式(同时给 2 台设备快充)、单口常规输出模式
测试环境:温度 25℃~35℃,湿度 30%~60%
测试维度:水平方向、垂直方向辐射发射(30MHz~1000MHz 全频段)
判定规则:实测辐射值≤标准限值为合格;数值超标、余量不足判定为失效,需整改
二、整改前测试结果与故障定位
(一)整改前测试数据
产品在满载快充模式下辐射问题最突出,单口输出模式轻微超标,核心超标频段集中在中高频段:
水平方向:60MHz、180MHz、300MHz 频点辐射值超标,其中60MHz、300MHz 分别超标 4dBμV/m、3dBμV/m;
垂直方向:全频段余量普遍偏低,300MHz与水平方向同步超标;
现象总结:空载状态辐射正常,带载快充后辐射急剧升高,判定干扰源为 DCDC 开关电源、快充控制电路,同时接口、PCB 布线、接地缺陷加剧辐射外泄。
(二)故障根源深度分析
结合近场探测、电路架构与 PCB 布局,梳理四大核心诱因:
DCDC 开关电路高频噪声超标(主因) 快充架构下开关管、续流二极管高速通断,产生大量高频谐波;开关节点走线过长、功率环路面积偏大,形成天然 “辐射天线”,是 60MHz、300MHz 低频段辐射超标的核心原因。
输入 / 输出接口滤波缺失 TypeC、USBA 金属外壳未完整接地,D+/D、快充信号线无滤波器件,高频噪声通过接口线缆向外辐射,放大全频段干扰强度。
PCB 接地与布局不规范 整机采用双层板,无完整地平面;功率地与信号地大面积分割,地环路引发共模干扰;高频走线靠近外壳缝隙,电磁屏蔽失效。
三、整体整改方案及原理说明
遵循抑制噪声源 + 切断传播路径 + 强化屏蔽接地 + 优化 PCB 布局的 EMC 整改思路,结合阿赛姆 EMC 器件完成分层整改,方案不改动产品核心功能电路,适配量产工艺。
(一)第一部分:DCDC 开关电路噪声抑制(核心整改)
缩小功率环路,优化开关节点 将 DCDC 输入电容、MOS 管、功率电感布局进一步收紧,功率环路面积由原 2.5cm² 缩减至 0.6cm² 以内;开关节点走线长度控制在 3mm 以内,缩短高频辐射路径。在开关 SW 引脚对地并联 220pF C0G 高频电容,吸收开关尖峰,降低基波与谐波辐射。
增加 RC 吸收网络 在同步整流管栅极串联 10Ω 限流电阻 + 对地并联 100pF 电容,抑制开关管栅极振荡,改善 600~800MHz 频段辐射噪声。
开关频率优化 启用快充 IC频率扩频功能,将开关频率抖动范围设置为 ±15%,分散谐波能量,降低定点辐射峰值,实测可提升辐射余量 8dB 以上。
(二)第二部分:输入 / 输出接口滤波与屏蔽整改
1.整机输入端口(TypeC)滤波网络 在 TypeC 输入端增加共模电感(ASIM型号:CMF2I301WIT)+ 电容(0.22μF)+ 电容(1000pF) 组合滤波电路,抑制进线共模、差模噪声。
2.输出接口防护与接地 所有 TypeC/USBA 金属外壳采用360° 多点焊接接地,消除接口屏蔽断层;在 D+/D快充数据线上串联阿赛姆共模(ASIM型号:CMF1210DH900MST),抑制信号高频谐波;接口旁加密接地过孔,强化回流路径。
**3.**线缆辐射抑制 配套快充线缆选用双层屏蔽线(铝箔 + 编织网,覆盖率≥95%),线缆中段加装铁氧体磁环,阻断线缆天线效应。
(三)第二部分:PCB 地平面优化
地平面升级 双层板底层大面积铺铜做完整地平面,地平面覆盖率≥90%;功率地与信号地采用单点 0Ω 电阻连接,杜绝地环路干扰,降低接地阻抗。
外壳缝隙处理 产品外壳拼接缝隙粘贴导电泡棉,保证壳体连续接地,阻断缝隙电磁泄漏。
(四)、整改后测试结果验证
完成全部整改后,在满载快充、单口输出两种模式下,按照 EN55032 Class B 标准复测 30MHz~1000MHz 全频段辐射发射:
水平方向:原超标 60MHz、180MHz、300MHz、频点辐射值全部下降,整体余量≥6dBμV/m,最高频段余量达 10dBμV/m;
垂直方向:全频段辐射值均低于标准限值,无临界点,余量充足;
工况稳定性:长时间满载快充测试,辐射数值无漂移,重复测试 10 次结果一致;
附加验证:整改后产品充电效率、快充协议、电池保护功能均不受影响,功能完全正常。
综合结论:整改后充电宝全频段辐射发射完全符合 EN55032 Class B 标准,所有超标问题彻底解决。
五、故障原因与整改效果总结
(一)故障原因总结
本次充电宝辐射发射超标为噪声源、传输路径、屏蔽接地多重问题叠加:快充 DCDC 电路产生原生高频噪声,不合理的 PCB 环路、长线缆放大辐射,接口与地平面缺陷导致噪声无有效泄放通道,最终表现为多频段辐射超标。
(二)整改效果总结
根源降噪:通过优化开关电路、增加吸收回路、启用扩频技术,从源头大幅降低高频谐波输出,核心超标频段辐射峰值下降 15dB 以上;
路径阻断:滤波器件、屏蔽线缆组合使用,切断噪声通过接口向外辐射的路径;
接地强化:完整地平面 + 单点共地,解决地环路与屏蔽泄漏问题;
量产适配:本次整改以器件增补、布局优化、结构小幅改动为主,无需重新改版 PCB(极端情况可后续迭代四层板),工艺简单、成本可控,适合批量生产。