Ispitivanje sukladnosti s EMI: osiguranje elektromagnetske kompatibilnosti u elektroničkim uređajima

Uvod
Naši sve složeniji tehnološki uređaji sada su ključni za svakodnevni život. “Elektromagnetske smetnje” (EMI) je problem koji se javlja kada je nekoliko elektroničkih uređaja koji generiraju ili primaju elektromagnetske valove spakirano na malom prostoru.

Kako bi osigurali da su njihovi električni uređaji sigurni za potrošače, proizvođači često provode EMI testiranje. Ovaj članak će objasniti EMI ispitivanje sukladnosti, uključujući njegov značaj, metodologiju i moguće primjenjive standarde.

Značaj testiranja usklađenosti s EMI
Električni proizvodi moraju proći opsežna ispitivanja elektromagnetskih smetnji (EMI) prije nego što se mogu odobriti za prodaju. Održavanje elektromagnetske kompatibilnosti ili elektromagnetske kompatibilnosti ključni je fokus. U kojoj mjeri dva ili više elektroničkih uređaja ispravno rade u svom određenom elektromagnetskom okruženju bez predstavljanja ili sklonosti međusobnom ometanju? To je ono što mislimo kada govorimo o elektromagnetskoj kompatibilnosti ili EMC.

Proizvođači mogu osigurati da je njihova roba u skladu s primjenjivim zakonima i da može raditi u skladu s drugim uređajima ako ih podvrgnu rigoroznom testiranju usklađenosti s EMI-jem kako bi identificirali i riješili sve probleme s EMI-jem. Sigurnost proizvoda važan je faktor za proizvođače, a ovo bi testiranje moglo poduprijeti taj cilj.

Proces testiranja sukladnosti s EMI
Postupak ispitivanja sukladnosti s EMI-jem obično uključuje sljedeće korake:

Razvoj plana testiranja: Proizvođač mora razviti sveobuhvatnu strategiju testiranja kako bi procijenio elektromagnetsko zračenje i osjetljivost uređaja. Točni testovi, postupci i alati evaluacije navedeni su u ovom planu.

Ispitivanje emisije: U ovoj fazi se prate i proučavaju elektromagnetske emisije gadgeta. Zračene emisije mogu se otkriti pomoću antene i analizatora spektra, dok se dirigirane emisije mogu mjeriti ubacivanjem signala u kabele za napajanje uređaja ili druge veze.

Ispitivanje osjetljivosti: Osjetljivost opreme na smetnje iz okoline određena je izlaganjem elektromagnetskim poljima i prijenosima. Učinkovitost gadgeta se prati kako bi se zajamčio normalan rad unatoč elektromagnetskim smetnjama.

Generiranje testnog izvješća: Slijeđeni postupci, ishodi, kriteriji za uspjeh i neuspjeh, te sve naučene lekcije ili prijedlozi za poboljšanje, sve se pedantno bilježi za svaki test. Ovo izvješće može se koristiti kao dokaz da su ispunjeni svi zahtjevi za odobrenja i certifikate.

Regulatorni standardi za usklađenost s EMI
Više svjetskih zakona i propisa regulira EMI testiranje kako bi se osigurala sukladnost. Ove norme određuju minimalne i maksimalne razine otpornosti potrebne za različite elektroničke uređaje i najveće dopuštene razine elektromagnetskih emisija. Ovdje su navedena važna pravila i propisi:

CISPR 22/CISPR 32: Informacijska tehnologija i multimedijska oprema stvaraju elektromagnetske emisije, a ovi standardi utvrđuju dopuštene razine i metode za njihovo mjerenje.

CISPR 25: Glavni fokus ove norme je praćenje automobilskih emisija, dirigiranih i zračenih. Svrha ove specifikacije je jamčiti EMI/RFI kompatibilnost u elektroničkim sustavima vozila.

IEC 61000-4-x: Kako bi se utvrdilo koliko dobro uređaj može izdržati elektromagnetske smetnje iz okoline, serija testova uključena je u IEC 61000 seriju.

FCC, dio 15: Smjernice Federalne komisije za komunikacije (FCC) reguliraju maksimalne razine elektromagnetskih emisija koje su dopuštene od elektroničkih uređaja i postavljaju ograničenja za nenamjerne radijatore.

Proizvođači ne mogu riskirati gubitak kupaca ili vjerodostojnosti puštanjem proizvoda koji ne zadovoljava ove propise. Proizvođači mogu provjeriti usklađenost svojih proizvoda sa standardima uz pomoć EMI ispitivanja sukladnosti kako bi osigurali da su njihovi proizvodi elektromagnetski kompatibilni.

Važnost testiranja prethodne sukladnosti
Ako želite slijediti EMI pravila, prethodno testiranje usklađenosti je obavezno. Kako bi se utvrdilo hoće li uređaj proći službeno testiranje sukladnosti, provode se preliminarni testovi koji koriste EMI mjernu opremu.

LISUN ima najbolje uređaje za testiranje usklađenosti s EMI.

Testiranje prije usklađenosti često se provodi rano u procesu razvoja proizvoda kako bi se pomoglo proizvođačima da maksimiziraju elektromagnetsku izvedbu svoje robe otkrivanjem svih mogućih EMI problema. Vrijeme i resursi uloženi u službeno testiranje sukladnosti mogu se smanjiti, a mogućnost prolaza povećati.

Oprema za ispitivanje usklađenosti s EMI
Za točna mjerenja elektromagnetskih emisija i osjetljivosti, EMI testiranje usklađenosti koristi širok raspon specijalističkih mjernih i analitičkih tehnologija. Neki primjeri takvih alata navedeni su u nastavku.

EMI test prijemnici: Važnost EMI ispitnih prijamnika za proučavanje i prikupljanje elektromagnetskih valova prikazana je u prethodnom članku. Emisije iz elektroničkih uređaja mogu se precizno izmjeriti zbog njihovog širokog frekvencijskog raspona i visoke osjetljivosti.

Analizatori spektra: Frekvencijski spektar elektromagnetskog signala može se mjeriti i analizirati pomoću uređaja koji se zove analizator spektra. Dajući točne informacije o razinama i distribuciji emisije, oni pomažu proizvođačima identificirati problematične frekvencije i identificirati potencijalne izvore smetnji.

Antene: Postoji niz tipova antena koje se mogu koristiti za mjerenje zračenih emisija, uključujući bikonične, logaritamske i rogaste antene. Odgovarajuću antenu treba odabrati na temelju jedinstvenih zahtjeva testa i relevantnog frekvencijskog raspona.

Postavljanje ispitivanja dirigirane emisije: Signali se ugrađuju u kabele za napajanje ili druge veze gadgeta kako bi se dobilo precizno očitavanje emisija koje proizvodi. Za točna mjerenja dirigiranih emisija potrebna je specijalizirana oprema, kao što su spojne mreže, mreže za stabilizaciju impedancije vodova (LISN) i strujni senzori.

Oprema za ispitivanje otpornosti: Tijekom ispitivanja otpornosti, mjeri se sposobnost uređaja da izdrži elektromagnetske smetnje iz vanjskih izvora. Simulatori elektrostatičkog pražnjenja (ESD), prijelazni generatori i generatori elektromagnetskog polja samo su neki od primjera specijalizirane opreme koja se koristi za stvaranje kontroliranih elektromagnetskih smetnji i oponašanje uvjeta u stvarnom svijetu.

Izazovi i strategije ublažavanja
Može doći do nekoliko komplikacija tijekom EMI testiranja. Neka elektronička oprema može biti posebno osjetljiva na elektromagnetske emisije ili smetnje zbog svojih složenih sklopova, brzih digitalnih komponenti ili osjetljivih analognih sustava. Proizvođači su obavezni istražiti i primijeniti učinkovita dizajnerska rješenja za smanjenje EMI smetnji, kao što su uzemljenje, zaštita i filtriranje.

Osim toga, standardi i norme koje su postavili regulatori koji se moraju slijediti kako bi se osigurala usklađenost s EMI-jem često se revidiraju kako bi odražavali tehnološki razvoj. Za proizvođače je bitno da budu u tijeku s promjenjivim standardima i osiguraju da njihovi proizvodi poštuju sve primjenjive zahtjeve.

Zaključak
EMI ispitivanje sukladnosti ključni je aspekt stvaranja elektroničkih proizvoda i dobivanja certifikata za njih. Kroz rigorozno testiranje i analizu elektromagnetskih emisija i osjetljivosti, proizvođači mogu jamčiti elektromagnetsku kompatibilnost svoje robe.

Elektronička oprema koja je testirana kako bi se osiguralo da je u skladu s međunarodnim standardima i propisima je pouzdanija i radi bolje u širokom rasponu situacija.

Emisija, osjetljivost i drugi oblici ispitivanja dio su sveobuhvatnog skupa podataka generiranih ispitivanjem usklađenosti s EMI. Prijemnici za ispitivanje elektromagnetskih smetnji (EMI), analizatori spektra, antene i oprema za ispitivanje elektromagnetske otpornosti samo su neki od specijaliziranih dijelova opreme za ispitivanje koju koriste proizvođači za točna mjerenja i procjenu elektromagnetskih emisija i osjetljivosti.

Identificiranjem i rješavanjem potencijalnih EMI problema rano u razvojnom ciklusu, testiranje prije usklađenosti pomaže proizvođačima uštedjeti vrijeme i novac tijekom službene faze testiranja usklađenosti.

Kako tehnologija napreduje, a elektromagnetska okruženja postaju sve složenija, ispitivanje usklađenosti s EMI ostat će ključno u osiguravanju pravilnog rada elektroničkih uređaja i mirnog suživota ovih naprava.

Slijedeći regulatorne standarde, koristeći učinkovite strategije dizajna i koristeći učinkovite pristupe dizajnu, proizvođači mogu stvoriti proizvode koji su sukladni EMI-u i ispunjavaju rastuće zahtjeve našeg sve povezanijeg svijeta.

Oznake:EMI-9KB