EMC testavimo procesas ir reikalavimai dėl EMC atitikties

Kaip minėta paskutiniame straipsnyje, kuriame aptarėme elektromagnetinius trukdžius (EMI), beveik visi elektroniniai gaminiai, skirti komerciniam naudojimui ir legaliam pardavimui, turi turėti vieną ar daugiau sertifikatų, įrodančių, kad gaminys atitinka tam tikras taisykles / gaires ir yra išlaikęs susijusius testus. Yra daugybė taisyklių ir jos skiriasi skirtingose ​​vietose, kartais su nedideliais skirtumais, tačiau kiekvienoje vietoje, kur bus parduodamas elektroninis prietaisas, jis turi atitikti tos vietos valdymo organo nurodytus standartus.

Šiandienos straipsnyje apžvelgsime vieną iš populiariausių sertifikavimo testų, kuriuos reikia atlikti elektroniniams prietaisams; EMS (elektromagnetinio Atitiktis) sertifikavimo. Straipsnyje bus aptarti keli dalykai apie EMS, įskaitant; Kas yra EMS, kodėl EMS reikalingas, kokių produktų jam reikia ir kokie skirtingi įstatymai apie EMS yra kiekvienoje šalyje.

Kas yra EMS?

EMS reiškia elektromagnetinę atitiktį ir tai yra procesas, kuris sukuria priemones, kuriomis galima patikrinti prietaiso gebėjimą veikti elektromagnetinėje aplinkoje.

Visos elektrinės ir elektroninės sistemos ar prietaisai skleidžia tam tikro lygio elektromagnetines bangas, kurios gali trukdyti kitų prietaisų veikimui, kai jie yra prijungti arba yra arti vienas kito. Šie trukdžiai gali sukelti prietaisų gedimą tokiu būdu, kuris gali pakenkti vartotojams arba tiesiog padaryti gaminį netinkamu naudoti. Užkirsti kelią ir sumažinti šio įvykio galimybes paskatino sukurti EMS reikalavimus, kad būtų sukurta bendra bazė, kuria remiantis būtų vertinamas elektrinių / elektroninių gaminių / sistemų kokybė ir funkcinė sauga.

EMS dažnai naudojamas pakaitomis su EMI, tačiau nors tarp jų yra daug panašumų, svarbu pažymėti, kad EMS skiriasi nuo EMI. EMI (elektromagnetiniai trukdžiai) yra prietaiso skleidžiamos spinduliuotės matas kartu su galimomis pasekmėmis, tuo tarpu EMS, kita vertus, yra sistemos ar įrenginio savybė, užtikrinanti, kad jis elgiasi taip, kaip buvo suprojektuotas esant aplinkoje su EMI Kišimasis.

EMS svarba

Nors tikslios specifikacijos įvairiose šalyse ir regionuose skiriasi, daugelyje šalių EMS sertifikatai išlieka vienu iš teisinių reikalavimų patvirtinant elektroninių prietaisų pardavimą. Pavyzdžiui, Europos rinkose CE ženklas turi būti uždėtas visiems elektronikos gaminiams, kad juos būtų galima parduoti, ir jis taikomas tik tada, kai gamintojas įvykdo visas gaminiui taikomas direktyvas, įskaitant EMS sertifikatą. To įrodymas yra atitikties deklaracija (DOC), kuri paprastai pateikiama kartu su gaminio vartotojo vadovu. Naujų produktų atveju didelio masto tiekėjai / platintojai paprastai patikrina DOC bandymais, nes rizikuoja tiekti nepatikrintus prietaisus, o tai yra sukčiavimu laikomas veiksmas, dėl kurio gali būti skiriamos didelės baudos, produktų pašalinimas iš rinkos ir įkalinimo sąlygos.

Be teisinių reikalavimų, neatlikus EMS bandymų su prietaisais, gali būti gana rimtų pasekmių po pardavimo. EMS sertifikatas padeda padidinti produkto patikimumą, nes bandymai padėtų išaiškinti visas galimas su gaminiu susijusias problemas prieš gaminant, suteikiant gamintojui galimybę išspręsti problemą nepatiriant išlaidų ir nepatogumų, susijusių su produkto atšaukimu iš rinkos ar aptarnavimo garantijomis.

Ilgainiui EMS sertifikavimo procesas ne tik užtikrina, kad galėsite parduoti savo gaminius to reikalaujančiose rinkose, bet ir padeda sukurti patikimą produktą, kuris sukuria klientų pasitikėjimą ir neabejotinai padidina pardavimus.

EMS įstatymai ir sertifikavimo reikalavimai

Kaip minėta anksčiau, sertifikavimo reikalavimai skirtingose ​​šalyse ir regionuose skiriasi. Pavyzdžiui, JAV FCC nurodo EMS testavimo taisykles su tokiomis taisyklėmis kaip FCC 15 dalies taisyklės, apibrėžiančios maksimalų nelicencijuotų radijo dažnių trukdžių kiekį, kurį gali sukelti skirtingi įrenginiai. Sertifikavus JAV, prietaisams suteikiamas FCC ženklas.

Už JAV ribų EMS reguliavime naudojami įvairūs ISO, IEC ir CISPR standartai. ES prekybai gaminiais reikalingas CE ženklas, kuris suteikiamas tik sertifikavus gaminį. Afrikoje tokioms šalims kaip Pietų Afrika reikalingas „atitikties sertifikatas“, kurį išduoda Pietų Afrikos standartų biuras (SABS), o tokios šalys kaip Nigerija naudojasi IEC / CISPR standartais.

Bausmės už taisyklių nesilaikymą griežtumas įvairiose šalyse skiriasi, nes tam tikrose besivystančiose šalyse vis dar savanoriškai laikomasi reikalavimų, tačiau šalims augant ir didėjant EMI padariniams, neabejotina, kad griežtesni teisės aktai pradės veikti. kyla aplink jį.

EMS testavimo procesas

Yra 3 pagrindinės elektroninių prietaisų kategorijos, kurias stebi EMS. Kategorijos apima;

1. Emisija
2. Imlumas
3. Imunitetas

1. Išmetamųjų teršalų tikrinimas:

Emisija reiškia sąmoningą ar atsitiktinę bet kurio šaltinio elektromagnetinės energijos gamybą. Elektroninių prietaisų EMS bandymai yra skirti patikrinti, ar nėra nepageidaujamų prietaiso išmetamų teršalų ir kokių atsakomųjų priemonių gali būti imtasi, siekiant sumažinti ir užkirsti kelią jų neigiamai paveikti kitus aplinkinius prietaisus.

Išmetamųjų teršalų bandymas apima prietaiso laidų ir spinduliuojamo lauko stiprio matavimą, kai laidos išmetamos kartu su kabeliais ir laidais, o spinduliuojamas (induktyvus ir talpinis) matuojamas visomis prietaiso kryptimis.

Spinduliuotės emisijos stebėjimas yra labai svarbus prietaisams, kurie bus naudojami arti kitų elektroninių prietaisų. Tai atliekama naudojant antenas kaip daviklius, o tokie įrankiai kaip RF srovės spaustuvai ar linijos varžos stabilizavimo tinklai (LISN) naudojami kaip keitikliai laidiems išmetimams. Davikliai yra prijungti prie specializuoto EMI bandymo imtuvo ar analizatoriaus, kuriame yra pralaidumo ir detektoriai, atsižvelgiant į skirtingų tarptautinių EMS standartų reikalavimus.

2. Jautrumo testavimas:

Jautrumas reiškia vienos elektros įrangos (paprastai vadinamos auka) polinkį sugesti arba sugesti, kai yra šalia kito prietaiso (EMI) išmetamų teršalų.

Kaip ir išmetamųjų teršalų bandymai, jautrumo testai taip pat atliekami tiek spinduliuojamiems, tiek trikdžiams. Spinduliuojamojo jautrumo bandymas paprastai apima didelės galios elektromagnetinės spinduliuotės šaltinio ir spinduliuojančios antenos naudojimą energijai nukreipti į DUT (bandomasis prietaisas). Kita vertus, laidumo jautrumui bandymai paprastai atliekami naudojant didelės galios signalo generatorius kartu su srovės spaustuku ar kitokio tipo transformatoriumi, kad į kabelį būtų įterpiami trukdžiai.

Kaip ir atliekant visus atitikties bandymus, abiejų bandymų atveju standartiniuose dokumentuose nurodoma, kokia turėtų būti bandymo aplinka, tam tikra naudojama įranga ir jų kalibravimas. Daugumoje standartų rekomenduojamos bandymų vietos yra atviros zonos (OATS), tačiau pastaruoju metu bandymai atliekami uždarose patalpose, naudojant specialias elektromagnetinio suderinamumo bandymo kameras, tokias kaip aido ir aidėjimo kamera. Kai kurie aukščiau pateiktų aprašymų variantai gali būti pastebėti dėl prietaisų skirtumo.

3. Imuniteto testavimas:

Elektroninio prietaiso atsparumas reiškia elektroninės įrangos gebėjimą tinkamai veikti esant elektromagnetiniams trukdžiams.

Nors pagal apibrėžimą imunitetas gali būti atvirkštinis jautrumui, jie dažnai naudojami pakaitomis. Nustačius jų lygį, galima patikrinti elektroninio prietaiso gebėjimą tinkamai veikti susidūrus su EM trikdžiais.

Pasiruošimas EMS atitikties testavimui

Nors EMC testai atrodo paprasti, jų išlaikymas reikalauja daug darbo, pinigų ir laiko. Tai nėra nesusiję su nematerialiu EMS pobūdžiu, dėl kurio gamintojai negali nustatyti, ar gaminiai atitinka standartus, nebent bus atliktas bandymas, ir dėl didelės bandymui reikalingos įrangos kainos, dėl kurios jų turėjimas yra bloga idėja., ir perduoti jį (taip pat brangiai kainuojantiems, keliems tūkstančiams USD / bandymo dienai) akredituotoms atitikties laboratorijoms paprastai yra geresnis pasirinkimas.

Tačiau, nors dauguma firmų gali įveikti sąnaudų barjerą, didžiausia problema yra tada, kai bandymų rezultatai yra neigiami. Paprastai tai yra gana sunkus momentas bendrovei ir projektų vadovams, nes bandymo metu pakeitimų padaryti negalima, tai reiškia, kad produktas turi būti išsiųstas atgal į projektavimo komandą, kad jis būtų pertvarkytas, ir reikės sumokėti daugiau tūkstančių dolerių pakartotinai išbandyti.

Aukščiau aprašyto proceso neefektyvumas yra vienas iš pagrindinių veiksnių, lemiančių dideles mokslinių tyrimų ir plėtros išlaidas ir vėluojančius produktų kūrimo grafiką. Siekdamos sušvelninti šią riziką ir padidinti tikimybę, kad prietaisai išlaikys bandymus iš pirmo bandymo, įmonės taiko tam tikrus metodus, kuriuos būtų galima plačiai suskirstyti į dvi subpozicijas:

1. Dizainas
2. Pasirengimo atitikties testavimas

1. Projektavimo būdai, kaip pagerinti EMS atitiktį

Protingiausias dizaino žaidimas (produktams, kuriems tai priimtina) yra naudoti iš anksto sertifikuotus modulius kuriant gaminius, nes tai užtikrina bendrą jūsų gaminio sertifikavimo pastangų sumažėjimą. Tačiau įtraukiant EMS atitikimą į naujo produkto dizainą reikia įvertinti (atsižvelgiant į scenarijus, kuriuose produktas bus naudojamas);

1. EMI šaltiniai (vidiniai ar išoriniai) ir signalo tipas.
2. „Aukos“ pobūdis ir galimo gedimo reikšmė.
3. Sujungimo kelias su „auka“ - jūsų įrenginiu (jei yra išorinis) ar kitais aplink jį esančiais įrenginiais.

Sumažinus trukdžius projektavimo metu, reikia sumažinti vidinius EMI šaltinius, atkreipiant dėmesį į „mažus“ dalykus, pvz., Naudojamo jungiklio tipą, ir šiek tiek svaresnius dalykus, pvz., Naudojamą ryšio / ryšio sąsają, dažnį, kuriuo jis veikia. galimas išorinių šaltinių kišimasis. Nagrinėjant aplinką, kurioje turi būti įrengtas / naudojamas prietaisas, galima pasiekti ir veiksmingai atsižvelgti į aukų ar galimų teršėjų pobūdį ir galimo gedimo, kurį jie gali sukelti, svarbą.

Norėdami susieti, sistema, lengvai sujungianti energiją su „išėjimu“, taip pat lengvai sujungs energiją „į“, ​​nes tiek daug geros EMS projektavimo praktikos aspektų taikomi tiek spinduoliams, tiek aukoms, o tai reiškia, kad vienas projekto patobulinimas siekiant sumažinti išmetamų teršalų kiekį taip pat sumažintų imlumas. Kai kurie projektavimo metodai, skirti sumažinti išmetamą teršalų kiekį, tokie kaip įžeminimas, ekranavimas, buvo aptarti ankstesniame EMI straipsnyje, kurį galite rasti čia.

2. Pasirengimo atitikties testavimas

Kitas būdas sumažinti išlaidas ir galimybę neišlaikyti bandymo yra atlikti EMS testavimą viso projektavimo proceso metu, naudojant EMC išankstinio atitikties testavimo sąranką, pritaikytą prie sąlygų, kurios bus naudojamos atliekant atitikties testavimą. Nors tai gali kainuoti tik šiek tiek pigiau, nei galėtumėte mokėti už dieną akredituotoje laboratorijoje, tai padidins tikimybę, kad prietaisas išlaikys bandymą pirmą kartą, sumažins bendras bandymo išlaidas ir sumažins jūsų laiką rinkai..

Išvada

Nors didelėms organizacijoms, pradedančioms įmonėms ir mažoms įmonėms lengva pasirengti tokiems sertifikatams kaip EMC, tai yra kitoks kamuolinis žaidimas, nes trūksta lėšų ir reikia išbandyti keletą prielaidų ankstyvosiomis dienomis. Tačiau pradedantieji gali sušvelninti su tuo susijusią riziką užtikrindami, kad projektavimo komanda kuo anksčiau projektavimo proceso metu atsižvelgtų į EMI / EMS aspektus į savo projektavimo procesą. Komandose, kuriose žinių apie sertifikatus yra nedaug, jie gali pasirinkti dirbti su konsultantais, turinčiais patirties, kad suteiktų paramą komandai. Tai padės ne tik paruošti gaminį būsimam sertifikavimui, bet ir padėti pristatyti patikimą produktą savo klientams.