EMC test süreci ve EMC uyumluluğu için gereksinimler

Elektromanyetik Girişim'i (EMI) ele aldığımız son makalede belirtildiği gibi, ticari kullanım ve yasal satış için tasarlanan hemen hemen tüm elektronik ürünlerin, ürünün belirli yönetmeliklere / yönergelere uygun olduğunun ve geçtiğinin bir kanıtı olarak bir veya daha fazla sertifikaya sahip olması gerekir. ilgili testler. Tonlarca düzenleme vardır ve bazen küçük farklılıklar ile yerden yere farklılık gösterirler, ancak bir elektronik cihazın satılacağı her yer için, o yerdeki yönetim organı tarafından belirlenen standartları karşılaması gerekir.

Bugünün makalesi için, elektronik cihazların geçmesi gereken en popüler sertifika testlerinden birine bakacağız; EMC (Elektromanyetik Uyumluluk) Sertifikasyon. Makale, EMC hakkında aşağıdakiler de dahil olmak üzere birkaç şeyi kapsayacaktır; EMC nedir, neden EMC gereklidir, buna ihtiyaç duyan ürünler ve ülkeden ülkeye EMC ile ilgili farklı yasalar.

EMC nedir?

EMC, Elektromanyetik uyumluluğun kısaltmasıdır ve bir cihazın elektromanyetik bir ortamda çalışabilme yeteneğinin doğrulanabileceği bir araç sağlamak için var olan bir süreçtir.

Tüm elektrikli ve elektronik sistemler veya cihazlar, bağlı olduklarında veya birbirine yakın yerleştirildiklerinde diğer cihazların işlemlerine müdahale edebilecek bir miktar Elektromanyetik dalgalar yayarlar. Bu parazit, cihazların kullanıcılar için zararlı olabilecek veya sadece ürünü kullanılamaz hale getirecek şekilde arızalanmasına neden olabilir. Bunun gerçekleşmesinin olasılıklarını önlemek ve azaltmak, elektrikli / elektronik ürünlerin / sistemlerin kalite ve işlevsel güvenlik açısından değerlendirildiği ortak bir temel sağlamak için EMC gereksinimlerinin gelişmesine yol açan şeydi.

EMC genellikle EMI ile birbirinin yerine kullanılır, ancak aralarında pek çok benzerlik olsa da, EMC'nin EMI'den oldukça farklı olduğuna dikkat etmek önemlidir. EMI (Elektromanyetik Girişim), bir cihazdan yayılan radyasyonun olası sonucu ile birlikte bir ölçüsü iken, EMC, EMI olan bir ortamda tasarlandığı şekilde davranmasını sağlayan bir sistem veya cihazın özelliğidir. Girişim.

EMC'nin Önemi

Kesin teknik özellikler ülkeler ve bölgeler arasında farklılık gösterse de, EMC Sertifikaları çoğu ülkede elektronik cihazların satışının onaylanması için yasal gerekliliklerden biri olmaya devam etmektedir. Örneğin Avrupa pazarlarında, tüm elektronik ürünlere satılmadan önce bir CE işaretinin uygulanması gerekir ve yalnızca üretici EMC sertifikası dahil olmak üzere ürün için geçerli tüm direktifleri yerine getirdiğinde uygulanır. Bunun bir kanıtı, genellikle ürünün kullanıcı kılavuzu / kılavuzuyla birlikte gönderilen Uygunluk Beyanı'dır (DOC). Yeni ürünler için, Büyük ölçekli tedarikçiler / Distribütörler genellikle DOC'yi testlerle doğrular çünkü bu, dolandırıcılık olarak değerlendirilen ve önemli para cezalarına, ürün geri çekilmelerine ve hapis cezalarına yol açabilecek doğrulanmamış cihazları tedarik etme riski taşır .

Yasal gerekliliklerin yanı sıra, cihazlarda EMC testlerinin yapılmaması, satış sonrası oldukça ciddi sonuçlara neden olabilir. EMC Sertifikasyonu, testler üretimden önce ürünle ilgili olası sorunları vurgulamaya yardımcı olacağından, üreticiye bir ürünü piyasadan geri çağırma veya servis garantileri ile ilişkili maliyetlere ve utançlara neden olmadan sorunu çözme fırsatı verdiğinden ürün güvenilirliğini artırmaya yardımcı olur.

Uzun vadede, EMC Sertifikasyon sürecinden geçmek, sadece ürünlerinizi ihtiyaç duyan pazarlarda satabilmenizi sağlamakla kalmaz, aynı zamanda müşteri güvenini ve kesinlikle artan satışları sağlayan güvenilir bir ürün oluşturmanıza yardımcı olur.

EMC Yasaları ve Sertifikasyon Gereklilikleri

Daha önce de belirtildiği gibi, sertifika gereksinimleri ülkeler ve bölgeler arasında farklılık gösterir. Örneğin , ABD'de FCC, farklı cihazlar tarafından üretilebilecek maksimum lisanssız radyo frekansı paraziti miktarını tanımlayan FCC bölüm 15 kuralları gibi kurallarla EMC testi kurallarını belirler. ABD'deki sertifikasyonda, cihazlara FCC işareti verilir.

ABD dışında, EMC düzenlemesinde çeşitli ISO, IEC ve CISPR standartları kullanılmaktadır. AB'de, ürün satışları için yalnızca bir ürün sertifikalandıktan sonra verilen CE işareti gereklidir. Afrika'da, Güney Afrika gibi ülkeler, Güney Afrika Standartlar Bürosu (SABS) ve Nijerya gibi ülkeler IEC / CISPR standartlarından yararlanan bir “Uygunluk Sertifikası” talep etmektedir.

Uyumsuzluk nedeniyle verilen cezanın ciddiyeti, bazı gelişmekte olan ülkelerde uyum hala isteğe bağlı olduğu için ülkeden ülkeye değişmektedir, ancak ülkeler büyüdükçe ve EMI'nin etkileri daha belirgin hale geldikçe, daha sıkı mevzuatın başlayacağı şüphesizdir. etrafında doğar.

EMC Test Süreci

EMC tarafından izlenen elektronik cihazlarda 3 ana sorun kategorisi vardır. Kategoriler şunları içerir;

1. Emisyon
2. Duyarlılık
3. Bağışıklık

1. Emisyon Testi:

Emisyon, herhangi bir kaynak tarafından kasıtlı veya kazara elektromanyetik enerji üretimini ifade eder. Elektronik cihazlar için EMC testleri, cihazdan gelen istenmeyen emisyonları ve çevrelerindeki diğer cihazları olumsuz etkilemelerini azaltmak ve önlemek için alınabilecek karşı tedbirleri kontrol etmek için tasarlanmıştır.

Emisyon testi, cihazda iletilen ve yayılan alan gücünün ölçülmesini içerir, iletilen emisyonlar kablolar ve kablolarla birlikte yapılırken, yayılan (Endüktif ve kapasitif) cihaz etrafındaki tüm yönlerde ölçülür.

Diğer elektronik cihazların yakınında kullanılacak cihazlar için yayılan emisyon izleme çok önemlidir. İletilen emisyonlar için dönüştürücü olarak RF Akım Kelepçeleri veya Hat Empedans Stabilizasyon Ağları (LISN) gibi araçlar kullanılırken, dönüştürücü olarak antenler kullanılarak gerçekleştirilir. Transdüserler, farklı Uluslararası EMC Standartlarındaki gereksinimlere göre bant genişlikleri ve dedektörler içeren özel bir EMI test alıcısı veya analizörüne bağlanır.

2. Duyarlılık Testi:

Duyarlılık, başka bir cihazdan (EMI) kaynaklanan emisyonların yakınındayken bir elektrikli ekipmanın (genellikle mağdur olarak anılır) bozulma veya arızalanma eğilimini ifade eder.

Emisyon testi gibi, Duyarlılık testi de hem yayılan hem de iletilen parazit için yapılır. Yayılan duyarlılık için, test genellikle enerjiyi DUT'ye (test edilen cihaz) yönlendirmek için yüksek güçlü bir elektromanyetik radyasyon kaynağı ve yayılan bir anten kullanımını içerir. İletilen duyarlılık için ise, test genellikle yüksek güçlü sinyal üreteçleri ile birlikte bir akım pensi veya kablodaki paraziti enjekte etmek için başka bir tip transformatör kullanılarak yapılır.

Tüm uygunluk testleri gibi, her iki test için de standart belgeler test ortamının ne olması gerektiğini, kullanılacak bazı ekipmanları ve bunların kalibrasyonunu belirtir. Çoğu standartta, Açık Alan Test Siteleri (OATS) önerilen test bölgeleridir, ancak son zamanlarda testler, yankısız ve yankılanma odası gibi özel EMC test Odaları kullanılarak iç mekanlarda gerçekleştirilmektedir. Cihazların farklılığından dolayı yukarıda verilen açıklamalarda bazı farklılıklar görülebilir.

3. Bağışıklık Testi:

Elektronik bir cihazın Bağışıklığı, elektronik ekipmanın elektromanyetik parazit varlığında doğru şekilde çalışabilme yeteneğini ifade eder.

Tanımı gereği bağışıklığın, duyarlılığın tersi olduğu söylenebilirken, bunlar genellikle birbirinin yerine kullanılır. Ve seviyeleri belirlenerek, elektronik cihazın EM Paraziti karşısında düzgün çalışabilme yeteneği doğrulanabilir.

EMC Uyumluluk Testinize hazırlanmak

EMC testleri basit görünse de, onları geçmek çok fazla iş, para ve zaman gerektirir. Bu, EMC'nin somut olmayan doğasıyla bağlantılı değildir, bu da üreticilerin bir test yapılmadıkça ürünlerin standartlara uygun olup olmadığını ve test için gerekli ekipmanın yüksek maliyetini belirlemelerini imkansız kılar, bu da onlara sahip olmayı kötü bir fikir haline getirir. ve bunu (aynı zamanda pahalı, birkaç bin USD / test günü) akredite edilmiş uyum laboratuarlarına yaptırmak genellikle daha iyi bir seçenektir.

Bununla birlikte, çoğu firma maliyet engelinin üstesinden gelebilse de, en büyük sorun test sonuçlarının olumsuz olmasıdır. Test sırasında değişiklik yapılamadığından, bu genellikle şirket ve proje yöneticileri için oldukça zor bir andır; bu, ürünün yeniden tasarım için tasarım ekibine geri gönderilmesi gerektiği ve daha fazla binlerce doların bir yeniden test edin.

Yukarıda açıklanan sürecin verimsizliği, yüksek Araştırma ve geliştirme maliyetine ve ürün geliştirme zaman çizelgesindeki gecikmelere en büyük katkılardan biridir. Bu riski azaltmak ve ilk denemede cihazların testi geçme şansını artırmak için şirketler, genel olarak iki alt başlık altında sınıflandırılabilecek bazı yaklaşımlar kullanır;

1. Tasarım
2. Ön uygunluk Testi

1. EMC Uyumluluğunu Artırmak için Tasarım Yaklaşımları

En akıllı tasarım oyunu (kabul edilebilir olduğu ürünler için), ürününüzün sertifikasyonu için harcanan çaba miktarında büyük bir azalma sağladığından, ürün geliştirmede Ön onaylı modülleri kullanmaktır. Ancak, EMC Uyumluluğunu yeni bir ürünün tasarımına dahil etmek, mümkün olanı değerlendirmeyi (ürünün kullanılacağı senaryolara dayalı olarak);

1. EMI kaynakları (dahili veya harici) ve sinyal türü.
2. "Mağdur" un niteliği ve olası arızanın önemi.
3. "Kurban" a bağlantı yolu - cihazınız (harici olması durumunda) veya çevresindeki diğer cihazlar.

Tasarım sırasında paraziti en aza indirmek, kullandığınız anahtar türü gibi "küçük" şeylere ve kullandığınız bağlantı / iletişim arabirimleri, üzerinde çalıştığı frekans ve çalışma frekansı gibi biraz daha ağır şeylere dikkat ederek dahili EMI kaynaklarını azaltmayı içerir. harici kaynaklardan olası parazit. Bir cihazın kurulacağı / kullanılacağı ortam incelenerek, mağdurların veya potansiyel yayıcıların niteliği ve neden olabilecekleri olası arızaların önemi tasarımda erişilebilir ve etkin bir şekilde değerlendirilebilir.

Bağlantı için, enerjiyi "dışarı" ile kolayca birleştiren bir sistem, enerjiyi "içeriye" eşit derecede kolayca birleştirecektir, çünkü iyi EMC tasarım uygulamasının bu tür birçok yönü hem yayıcı hem de kurbanlar için geçerlidir, yani emisyonları azaltmak için tek bir tasarım iyileştirmesi de azalacaktır duyarlılık. Topraklama, koruma gibi emisyonları azaltmaya yönelik tasarım tekniklerinden bazıları, burada bulunan önceki EMI makalesinde tartışılmıştır.

2. Ön Uygunluk Testi

Maliyeti ve testte başarısız olma olasılığını azaltmanın bir başka yolu da, uyumluluk testi sırasında kullanılacak koşullara göre uyarlanmış bir EMC Ön Uyumluluk testi kurulumu kullanarak tasarım süreci boyunca EMC testi yapmaktır. Size akredite bir laboratuvarda bir gün için ödeyebileceğinizden biraz daha ucuza mal olsa da, cihazın ilk denemede testi geçme şansını artıracak, genel test maliyetini düşürecek ve pazara giriş sürenizi azaltacaktır..

Sonuç

EMC gibi sertifikalara hazırlanmak büyük kuruluşlar, yeni başlayanlar ve küçük şirketler için kolay olsa da, fon sıkıntısı ve ilk günlerinde birkaç varsayımı test etme ihtiyacı nedeniyle farklı bir oyundur. Bununla birlikte, yeni başlayanlar, tasarım ekibinin tasarım sürecinde mümkün olan en erken zamanda EMI / EMC hususlarını tasarım süreçlerine dahil etmesini sağlayarak ilgili riskleri azaltabilir. Sertifikaların bilgisinin az olduğu ekiplerde, ekibe destek sağlamak için bu hatlarda deneyime sahip danışmanlarla çalışmayı seçebilirler. Bunu yapmak, yalnızca ürünü gelecekteki sertifikasyon için hazırlamaya yardımcı olmakla kalmayacak, aynı zamanda müşterilerine güvenilir bir ürün sunmalarına da yardımcı olacaktır.