EMC testēšanas process un prasības EMC atbilstībai

Kā minēts pēdējā rakstā, kurā mēs apspriedām elektromagnētiskos traucējumus (EMI), gandrīz visiem elektroniskajiem izstrādājumiem, kas paredzēti komerciālai lietošanai un legālai tirdzniecībai, ir jābūt vienam vai vairākiem sertifikātiem, kas apliecina, ka produkts atbilst noteiktiem noteikumiem / vadlīnijām un ir izturējis saistītie testi. Ir tonnas noteikumu, un tie dažādās vietās atšķiras, dažreiz ar nelielām atšķirībām, taču katrai vietai, kur paredzēts pārdot elektronisko ierīci, tai jāatbilst standartiem, ko šajā vietā noteikusi pārvaldes iestāde.

Šodienas rakstam mēs aplūkosim vienu no populārākajiem sertifikācijas testiem, kas nepieciešami elektronisko ierīču izlaišanai; EMC (Elektromagnētiskās atbilstības) sertifikācija. Rakstā tiks aplūkotas vairākas lietas par EMS, tostarp; Kas ir EMS, kāpēc EMS ir vajadzīgs, kādi produkti tam nepieciešami, un dažādi likumi par EMS dažādās valstīs.

Kas ir EMS?

EMC nozīmē elektromagnētisko atbilstību, un tas ir process, kas pastāv, lai nodrošinātu līdzekļus, ar kuru palīdzību var pārbaudīt ierīces spēju darboties elektromagnētiskā vidē.

Visas elektriskās un elektroniskās sistēmas vai ierīces izstaro zināmu elektromagnētisko viļņu līmeni, kas varētu traucēt citu ierīču darbību, ja tās ir savienotas vai atrodas tuvu viena otrai. Šī iejaukšanās var izraisīt ierīču nepareizu darbību tādā veidā, kas var kaitēt lietotājiem vai vienkārši padarīt produktu neizmantojamu. Šī notikuma novēršana un samazināšana izraisīja EMS prasību izstrādi, lai nodrošinātu kopēju pamatu elektrisko / elektronisko izstrādājumu / sistēmu kvalitātes un funkcionālās drošības novērtēšanai.

EMS bieži lieto aizstājami ar EMI, taču, lai gan starp tiem pastāv daudz līdzību, ir svarīgi atzīmēt, ka EMS ir diezgan atšķirīgs no EMI. EMI (elektromagnētiskie traucējumi) ir ierīces izstarotā starojuma mērījums kopā ar tā iespējamām sekām, savukārt EMS, savukārt, ir sistēmas vai ierīces īpašība, kas nodrošina tās izturēšanos tā, kā tā tika projektēta, atrodoties vidē ar EMI Iejaukšanās.

EMS nozīme

Kaut arī precīzās specifikācijas dažādās valstīs un reģionos atšķiras, lielākajā daļā valstu EMC sertifikāti joprojām ir viena no juridiskajām prasībām elektronisko ierīču pārdošanas apstiprināšanai. Piemēram, Eiropas tirgos visiem elektronikas izstrādājumiem ir jāpiestiprina CE zīme, pirms tos var pārdot, un to pielieto tikai tad, kad ražotājs ir izpildījis visas produktam piemērojamās direktīvas, tostarp EMS sertifikātu. To apliecina atbilstības deklarācija (DOC), kas parasti tiek piegādāta kopā ar produkta lietotāja rokasgrāmatu / rokasgrāmatu. Jauni produkti, liela apjoma piegādātāji / izplatītāji parasti pārbauda DOC ar testiem, jo ​​viņi riskē piegādāt nepārbaudītas ierīces, kas ir darbība, ko uzskata par krāpšanu un var izraisīt ievērojamus naudas sodus, produktu izņemšanu no apgrozības un ieslodzījuma vietas.

Neatkarīgi no likumdošanas prasībām EMC testu neizpildīšana ierīcēs var izraisīt diezgan nopietnas sekas pēcpārdošanā. EMC sertifikācija palīdz palielināt produkta uzticamību, jo testi palīdzētu izcelt visas iespējamās problēmas ar produktu pirms ražošanas, dodot ražotājam iespēju novērst problēmu, neradot izmaksas un neērti, kas saistīti ar produkta atsaukšanu no tirgus vai apkalpošanas garantijām.

Ilgtermiņā iziet EMS sertifikācijas procesu ne tikai nodrošina to, ka jūs varat pārdot savus produktus tirgos, kur tas nepieciešams, bet arī palīdz jums izveidot uzticamu produktu, kas rada klientu uzticību un noteikti palielina pārdošanas apjomus.

EMS likumi un sertifikācijas prasības

Kā minēts iepriekš, sertifikācijas prasības dažādās valstīs un reģionos atšķiras. Piemēram, ASV FCC precizē noteikumus par EMS testēšanu ar tādiem noteikumiem kā FCC 15. daļas noteikumi, kas nosaka maksimālo nelicencēto radiofrekvenču traucējumu daudzumu, ko var radīt dažādas ierīces. Pēc sertifikācijas ASV ierīcēm tiek piešķirta FCC zīme.

Ārpus ASV EMC regulējumā tiek izmantoti dažādi ISO, IEC un CISPR standarti. ES preču pārdošanai ir nepieciešama CE zīme, kas tiek piešķirta tikai pēc tam, kad produkts ir sertificēts. Āfrikā tādām valstīm kā Dienvidāfrika ir vajadzīgs “atbilstības sertifikāts”, ko izsniedz Dienvidāfrikas Standartu birojs (SABS), un tādas valstis kā Nigērija izmanto IEC / CISPR standartus.

Sods par noteikumu neievērošanu dažādās valstīs ir atšķirīgs, jo ievērošana dažās jaunattīstības valstīs joprojām ir brīvprātīga, taču, valstīm pieaugot, un EMI ietekmei kļūst arvien izteiktāka, nav šaubu, ka stingrāki tiesību akti sāks rodas ap to.

EMS testēšanas process

Elektroniskās ierīcēs ir 3 galvenās problēmu kategorijas, kuras uzrauga EMS. Kategorijas ietver;

1. Emisija
2. Uzņēmība
3. Imunitāte

1. Emisijas pārbaude:

Emisija attiecas uz apzinātu vai nejaušu elektromagnētiskās enerģijas ražošanu no jebkura avota. Attiecībā uz elektroniskām ierīcēm EMC testi ir paredzēti, lai pārbaudītu, vai no ierīces rodas nevēlamas emisijas, un pretpasākumiem, kas var tikt veikti, lai samazinātu un novērstu to negatīvu ietekmi uz citām ierīcēm ap tām.

Emisijas pārbaude ietver ierīces izstarotā un izstarotā lauka intensitātes mērīšanu, ja vadītās emisijas ir veiktas kopā ar kabeļiem un elektroinstalāciju, savukārt izstaroto (induktīvo un kapacitatīvo) mēra visos virzienos ap ierīci.

Radiācijas emisijas monitorings ir ļoti svarīgs ierīcēm, kuras tiks izmantotas citu elektronisko ierīču tuvumā. To veic, izmantojot antenas kā pārveidotājus, savukārt tādus rīkus kā RF strāvas skavas vai līnijas pretestības stabilizācijas tīklus (LISN) izmanto kā pārveidotājus vadāmo emisiju gadījumā. Pārveidotāji ir savienoti ar specializētu EMI testa uztvērēju vai analizatoru, kas iekļauj joslas platumus un detektorus, pamatojoties uz dažādu starptautisko EMS standartu prasībām.

2. Jutības pārbaude:

Uzņēmība attiecas uz vienas elektroiekārtas (parasti dēvēta par cietušo) tendenci sabojāties vai darboties nepareizi, atrodoties citas ierīces (EMI) emisiju tuvumā.

Tāpat kā emisiju testēšana, jutības pārbaude tiek veikta arī attiecībā uz izstarotajiem un vadītajiem traucējumiem. Radiācijas jutībai testēšana parasti ietver lielas jaudas elektromagnētiskā starojuma avota un izstarojošās antenas izmantošanu enerģijas novirzīšanai uz DUT (testējamā ierīce). No otras puses, veicot jutību, testēšana parasti tiek veikta, izmantojot jaudīgus signālu ģeneratorus kopā ar strāvas skavu vai kāda cita veida transformatoru, lai ievadītu traucējumus kabelī.

Tāpat kā visas atbilstības pārbaudes, abos testos arī standarta dokumentos ir norādīta testa vide, kāda izmantojamā iekārta un to kalibrēšana. Lielākajā daļā standartu ieteicamās testa vietas ir atklātā laukuma testēšanas vietas (OATS), taču pēdējā laikā testi tiek veikti telpās, izmantojot specializētas EMC testēšanas kameras, piemēram, atbalss un reverberācijas kamera. Ierīču atšķirības dēļ var novērot dažas iepriekš sniegto aprakstu variācijas.

3. Imunitātes pārbaude:

Elektroniskās ierīces imunitāte attiecas uz elektronisko iekārtu spēju pareizi darboties elektromagnētisko traucējumu klātbūtnē.

Lai gan imunitāti pēc definīcijas var teikt par uzņēmību pretēji, tās bieži lieto savstarpēji. Nosakot to līmeni, var pārbaudīt elektroniskās ierīces spēju pareizi darboties, saskaroties ar EM traucējumiem.

Gatavošanās EMS atbilstības pārbaudei

Lai gan EMS testi šķiet vienkārši, to nokārtošana prasa daudz darba, naudas un laika. Tas nav saistīts ar EMS nemateriālo raksturu, kas padara ražotājus neiespējamu noteikt, vai produkti atbilst standartiem, ja vien nav veikts tests, un testam nepieciešamo iekārtu augstās izmaksas, kas padara to īpašnieku sliktu., un ārpakalpojumi (arī dārgi, vairāki tūkstoši USD / testa dienā) akreditētām atbilstības laboratorijām parasti ir labāka izvēle.

Tomēr, lai gan lielākā daļa uzņēmumu, iespējams, spēs pārvarēt izmaksu barjeru, lielākā problēma ir tad, ja testa rezultāti ir negatīvi. Parasti tas ir diezgan grūts brīdis uzņēmumam un projektu vadītājiem, jo ​​pārbaudes laikā izmaiņas nevar veikt, tas nozīmē, ka produkts ir jānosūta atpakaļ projektēšanas komandai, lai veiktu pārprojektēšanu, un būs jāpiešķir vairāk tūkstošiem dolāru. atkārtoti pārbaudīt.

Iepriekš aprakstītā procesa neefektivitāte ir viens no galvenajiem faktoriem, kas ietekmē pētniecības un izstrādes augstās izmaksas un kavēšanos produktu izstrādes grafikā. Lai mazinātu šo risku un palielinātu iespēju, ka ierīces vispirms iztur izmēģinājumus, uzņēmumi izmanto noteiktas pieejas, kuras varētu plaši klasificēt divās apakšpozīcijās, tostarp;

1. Dizains
2. Pirms atbilstības pārbaude

1. Dizaina pieejas EMS atbilstības uzlabošanai

Gudrākā dizaina spēle (produktiem, kuriem tas ir pieņemami) ir iepriekš sertificētu moduļu izmantošana produktu izstrādē, jo tas nodrošina bruto samazinājumu jūsu produkta sertificēšanai vajadzīgajā darbībā. Tomēr EMS atbilstības faktora iekļaušana jaunā produkta projektā ietver iespējamā novērtēšanu (pamatojoties uz scenārijiem, kādos produkts tiks izmantots);

1. EMI avoti (iekšējie vai ārējie) un signāla tips.
2. “Upura” būtība un iespējamo nepareizu darbību nozīme.
3. Savienojuma ceļš ar “Upuri” - jūsu ierīci (ja tā ir ārēja) vai citām ierīcēm ap to.

Traucējumu samazināšana projektēšanas laikā ietver iekšējo EMI avotu samazināšanu, pievēršot uzmanību tādām “mazām” lietām kā jūsu izmantotā slēdža veids un mazliet smagākas lietas, piemēram, izmantotie savienojuma / sakaru interfeisi, biežums, kādā tas darbojas iespējama iejaukšanās no ārējiem avotiem. Pārbaudot vidi, kurā ierīce jāuzstāda / jāizmanto, projektā var piekļūt un efektīvi apsvērt upuru vai potenciālo izstarotāju raksturu un iespējamo darbības traucējumu nozīmi, ko tie var izraisīt.

Savienošanai sistēma, kas viegli savieno enerģiju ar “izeju”, tikpat viegli savieno enerģiju arī “iekšā”, jo tik daudzi labas EMS projektēšanas prakses aspekti attiecas gan uz izstarotāju, gan cietušajiem, kas nozīmē, ka viens dizaina uzlabojums, lai samazinātu emisijas, arī samazinātu uzņēmība. Daži dizaina paņēmieni emisiju samazināšanai, piemēram, iezemēšana, ekranēšana, ir apspriesti iepriekšējā šeit pieejamā EMI rakstā.

2. Pirms atbilstības pārbaude

Vēl viens veids, kā samazināt izmaksas un iespēju neizdoties testam, ir veikt EMS testēšanu visā projektēšanas procesā, izmantojot EMC pirmsatbilstības testēšanas iestatījumus, kas pielāgoti apstākļiem, kas tiks izmantoti atbilstības testēšanas laikā. Lai gan tas jums var maksāt nedaudz mazāk nekā tas, ko jūs varētu maksāt par dienu ar akreditētu laboratoriju, tas palielinās ierīces izredzes izturēt testu ar pirmo mēģinājumu, pazeminās kopējās testa izmaksas un samazinās jūsu laiku līdz tirgum..

Secinājums

Lai gan sagatavošanās sertifikātiem, piemēram, EMC, ir vienkārša lielām organizācijām, jaunizveidotiem uzņēmumiem un maziem uzņēmumiem, tā ir atšķirīga bumbu spēle, jo trūkst līdzekļu un ir nepieciešams pārbaudīt vairākus pieņēmumus viņu agrīnajās dienās. Tomēr jaunizveidotie uzņēmumi var mazināt ar to saistītos riskus, nodrošinot, ka projektēšanas komanda pēc iespējas agrāk projektēšanas procesā iekļauj EMI / EMC apsvērumus projektēšanas procesā. Komandās, kur zināšanas par sertifikātiem ir maz, viņi var izvēlēties strādāt ar konsultantiem, kuriem ir pieredze, lai sniegtu atbalstu komandai. Tas palīdzēs ne tikai sagatavot produktu turpmākajam sertifikātam, bet arī palīdzēt piegādāt produktu, kas ir uzticams klientiem.