TMS320F28X 기술 문의

안녕하세요.

로드텍 이형돈 이사 입니다.

TMS320C28346 보급형 모듈을 사용중인데요,

사용한 보드의 KC인증 중 85.7MHz부근에서 기준을 초과하는 결과가 나왔습니다.

혹시 이와 관련한 정보 있으시면 공유 부탁드립니다.

TMS320C28346 보급형 모듈에서 방사한 전파가 아님을 입증할 만한 관련 근거

또는

그럴 가능성이 있다면 대응 방법 등..

KC인증이 처음이라 어떤 것들을 해봐야 할지 막막합니다.

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안녕하세요. 싱크웍스 입니다.

저희가 TMS320C28346 MCU 모듈에 대해 별도의 인증 방사 시험을 진행하진 않았습니다.

다만, 모듈의 설계 사양과 KC 인증 방사 시험(85.7MHz 초과) 관련해서 원인 규명에 도움이 되실 정보와

생각해본 진단 절차를 회신드립니다.

1. 모듈 클럭 정보와 85.7MHz의 관계

- 크리스탈(X-TAL) : 20MHz (SX-32, SMD)

- 통상 코어 동작 클럭 : 300MHz (PLL × 15)

- 20MHz 정수배 고조파 : 20 / 40 / 60 / 80 / 100 / 120 MHz …

- 300MHz 계열 고조파 : 300 / 600 MHz …

말씀하신 85.7MHz는 위 모듈 주 클럭의 기본파나 저차 고조파와 일치하지 않습니다.

20MHz 기준으로 85.7MHz는 4차(80MHz)와 5차(100MHz) 사이에 걸쳐 있으며, EMI 리시버는 피크 주파수를

정확히 포착하므로 둘은 구분됩니다. 따라서 이 피크가 모듈의 주 클럭(20MHz 크리스탈, 300MHz 코어)에서

직접 방사된 것으로 보기는 어렵습니다.

다만 이것만으로 "MCU 모듈 방사가 아니다"라고 단정드리기는 조심스럽습니다.

실무적으로 방사 피크의 주파수는 노이즈원 자체보다 이를 방사하는 구조물(케이블, 하네스, PCB 패턴 등)의

공진으로 결정되는 경우가 많습니다.

2. 참고 — 전원 IC(DC/DC)의 SW 노드 링잉

모듈의 코어 전원(1.2V)은 TI TPS650061 PMIC의 2.25MHz 스텝다운 컨버터에서 공급됩니다.

VHF 대역(30~230MHz) 방사는 스위칭 기본파 고조파보다 스위치 노드(SW)의 고주파 링잉에서 나오는 경우가 대부분입니다.

FET 스위칭 순간 입력 핫루프의 기생 인덕턴스와 FET 출력 정전용량이 공진하면서 수십~수백 MHz의 광대역 링잉이 발생하고,

이 광대역 에너지가 앞서 말씀드린 85.7MHz 공진 방사체(케이블 등)와 만나 방사될 수 있습니다.

현재 MCU 모듈은 TPS650061 PMIC의 MODE 핀을 VIN(High)에 연결해 강제 PWM으로 운용 중이며,

이는 경부하 광대역 스퍼(spur, spurious emission)를 억제하는 면에서 EMI적으로 유리한 설정입니다.

다만 SW 노드 링잉 자체는 동작 모드(PWM or PFM)와 무관하게 매 스위칭 에지마다 발생하므로 완전히 배제할 수는 없습니다.

일반 악어클립 그라운드 리드가 아닌 짧은 스프링 팁 그라운드 프로브(저-인덕턴스 그라운드)가 있는 스코프가 있다면

SW 노드를 확인해서 주파수를 측정해볼 수 있습니다.

3. 원인 규명 관련

근접 자계(H-Field) 프로브 스캔이 가능하다면, 방사의 원인이 MCU 모듈인지 보드 내 회로의 다른 부분인지 확인할 수 있으며,

MCU 모듈 내의 클럭원(X-TAL), C28346 MCU, PMIC SW 노드 혹은 보드의 다른 부분 등 어디서 가장 85.7MHz가 가장 강한지

특정할 수 있을 것으로 생각됩니다. 만약, PMIC(TPS650061)의 SW 노드 링잉이 원인이라면 해당 IC가 FET 내장형이라 

SW 노드에 RC 스너버를 달아보는 정도가 가능할 것 같습니다. RC 스너버로 완전 제거는 불가능하지만, 링잉이 뿜어내는 광대역 에너지를 

낮출 수 있고, 링잉 피크를 10~20dB 정도 낮춰서 85.7MHz 방사 피크도 수 dB 정도 낮출 수 있을 것으로 생각됩니다.

그것이 아니라 다른 부분이 원인이라면 부분적인 차폐 처리나 (전원)입력 필터, 접지/레이아웃 개선 등으로 접근 가능할 것 같습니다.

보드 내의 케이블이 원인이라면 페라이트 클램프 적용 등도 생각해볼 수 있습니다.