2025年4月,欧盟正式实施新版电磁兼容性(EMC)标准EN 55032:2025,重点针对无线共模干扰(Common Mode Disturbance)的限值要求进行了重大修订。此次调整旨在应对5G通信、工业物联网(IIoT)等高频场景下设备干扰风险的升级,尤其对串口屏类人机交互设备的EMC设计提出了更高挑战。
核心变化点:
频段扩展:新增对6GHz以上频段的共模干扰监测,覆盖5G NR和Wi-Fi 6E应用场景。
限值收紧:在1GHz-6GHz范围内,传导干扰限值下调3dB,辐射干扰限值加严20%。
测试方法更新:引入动态负载模拟,要求串口屏在满负荷数据传输时仍满足限值。
串口屏作为工业控制、医疗设备的核心交互组件,其PCB布局、线缆走线及电源模块极易成为共模干扰源。典型案例包括:
信号回流路径不完整:未合理规划接地层,导致高频噪声通过USB/UART接口耦合至外部设备。
电源滤波不足:DC-DC转换器产生的开关噪声通过共模电流影响无线模块(如蓝牙、Wi-Fi)灵敏度。
显示屏背光干扰:LED驱动电路的PWM调光信号在30MHz-300MHz频段产生超标辐射。
背景:某厂商10.1英寸工业串口屏在EN 55032:2025预测试中,6.2GHz频点辐射超标8dB,导致CE认证受阻。
问题定位:
通过近场探头扫描,锁定干扰源为LVDS视频信号线与金属外壳间的寄生电容耦合。
频谱分析显示,超标频点与串口屏主控芯片的时钟谐波频率重合。
整改措施:
PCB优化:
在LVDS差分对两侧添加共模扼流圈(CMC),抑制高频共模电流。
重新设计电源层分割,缩短数字地与模拟地的回流路径。
屏蔽结构改进:
在显示屏背光模块与金属框架间增加导电泡棉,减少缝隙泄漏。
采用三端接地法连接屏蔽罩与主接地平面。
软件滤波:
通过固件升级,调整主控芯片的时钟展频(Spread Spectrum)参数,分散谐波能量。
结果:整改后测试数据全面达标,辐射值降低12dB,顺利通过CE认证。
为应对新规,企业需从设计端、测试端、文档端三方面布局:
设计端:优先选择集成EMI滤波功能的串口屏主控方案(如瑞芯微RK3566)。
测试端:提前进行预兼容性测试,重点关注6GHz以上频段及动态负载场景。
文档端:在技术文档中明确标注串口屏的EMC关键参数,便于下游客户合规申报。
EN 55032:2025的实施标志着欧盟对电子设备电磁环境的管控进入新阶段。对于串口屏厂商而言,唯有将EMC设计前置化、模块化,才能在合规与成本间取得平衡,抢占工业4.0时代的市场先机。