EMC, Електромагнитна съвместимост (EMC) тест е съкращение. Всички електронни уреди имат потенциал да генерират електромагнитни полета и да бъдат чувствителни към тях. С нарастващото количество електронни уреди в ежедневието, възможността им за взаимодействие помежду им е много голяма. Докато EMC аспектите не бъдат взети под внимание, електрическите продукти или проектирането на инсталации не могат да се считат за завършени. Това не е важно само за често използвани продукти като телевизори, компютри и т.н.; особено е важно за много по-големи търговски продукти като превозни средства, самолети, кораби и индустриални съоръжения. Без стандартизиран EMC тест, последствията от повреда на оборудването поради EMC смущения могат да доведат до неблагоприятни резултати в авиационната или автомобилната индустрия, а на места, където личният живот и безопасността са на първо място, те са особено важни.
EMC тестовите стандарти са разработени, за да осигурят дефинирани тестови процеси за тестване на електронни уреди. Тези стандарти, произхождащи от държавни институции, производители и индустриални групи, са важни за провеждането на EMC тестове в лабораторни условия, като се намаляват или напълно елиминират променливите.
EMC тестови стандарти са валидни за различни категории продукти или приложения. Например, производителите на превозни средства, авиационната индустрия, правителствени изисквания, медицински, търговски и големи компании и др. всички следват различни EMC стандарти в зависимост от категорията на продуктите си. EMC тестът гарантира, че даден продукт отговаря на изискванията за продажба на пазара. Първата стъпка при определянето на EMC стандартите за даден продукт е да се установи категорията, в която попада продуктът. Втората стъпка, тъй като изискванията за тестовете могат да се различават в различни държави, е да се вземе под внимание страната, в която продуктът ще бъде продаван.
EMC тестът се разделя на две основни категории: тестове за имунитет и тестове за емисии. Тестът за имунитет проверява способността на продукта да работи нормално при излагане на външни сигнали. Този тест удостоверява, че продуктът работи правилно, дори ако в близост има други сигнали. Тестът за емисии измерва силата на сигналите, произведени и случайно изпуснати от продукта; тези сигнали, които се излъчват от продукта и имат потенциала да влияят на други електронни устройства в близост.
EMC тестът е необходим етап в развитието на продукта, тъй като доказва, че продуктът отговаря на съответните EMC нормативи. След успешна тестова програма можете да сте сигурни, че надеждността на вашия продукт ще се увеличи, проблемите с гаранцията ще намалеят, разходите за обслужване ще бъдат сведени до минимум и лоялността към марката ще бъде стимулирана. Тестът също така подчертава възможните проблеми, които могат да бъдат коригирани преди производството на продукта. Разполагането с правилното EMC тестово оборудване и дизайн, предоставени от надежден партньор, играе важна роля в дългосрочния успех на продукта и увеличава доверието на клиента.
EMC тестът, известен още като тест за електромагнитна съвместимост, се е утвърдил като много важен елемент за инженерите по дизайн по целия свят.
Какъв вид EMC тест се извършва?
Какви са видовете EMC тестове?
- Излъчвани емисии са електромагнитна енергия, която се връща към захранващия кабел и може да повлияе на близките електрически устройства.
- Излъчвани емисии са свободните електромагнитни полета, които се разпространяват извън тестирания уред в пространството. Това включва измерването на излъчваните умишлено и неволно електромагнитни полета. Емисии се генерират чрез промяна на тока от всякакъв цифров източник.
- Електростатично разреждане включва приложението на контролирано ESD към всяка достъпна област на продукта чрез човешко докосване. За да се приложи ESD към проводима зона се използва контактна разрядна игла. За да се приложи ESD към непроводяща повърхност се използва въздушна разрядна игла.
- Иммунитет към радиация е тест, при който се симулират различни електрически смущения, които продуктът може да срещне, като се използва измерен RF сигнал, изпратен през въздуха към тествания материал.
- Пулсации, предизвикани от прекъсвания на напрежението или близки ударни удари от мълнии. Един нормален продукт може да изпита няколко пулсации на енергия през годината.
- Прехвърлен имунитет е тест, който определя общия имунитет на излъчваните полета. Тези полета могат да бъдат свързани директно към материалите под тестовия захранващ кабел чрез мрежа за разделяне или към линии чрез EM скоба или проба за инжектиране на тока.
- Понижения на напрежението и прекъсвания, тест, който се уверява, че тестираният уред продължава да работи правилно при волтажни колебания на захранването. Дължината и дълбочината на потапяне се определят от стандарта, по който се оценява продуктът. Прекъсванията се случват вследствие на повреди в мрежата или големи внезапни промени в натоварването.
Къде може да се проведе EMC тест?
Тестът може да се извършва във вашия център или в сертифицирана тестова лаборатория. Тестовете, извършвани в центъра ви, позволяват да инсталирате и наблюдавате оборудването си, както и да получите лесна помощ от инженерите ви при възникване на тестови проблеми.
Каква е разликата между EMI и EMC?
Електромагнитната съвместимост (EMC) се дефинира най-добре чрез EMI. EMI или RFI, когато са ограничени между 9 kHz и 275 GHz, могат да се интерпретират като шум в комуникационните системи. Това означава, че EMI е сигнал, който нарушава или блокира предаването или приемането на информация и/или всякакви нежелани сигнали.
Обикновено има два източника на EMI или шум. Излъчван EMI се разпространява през въздуха, докато проводников EMI се предава директно чрез проводник или друго материално средство. EMC позволява електрическите и електронни системи, разположени близо една до друга, да работят с минимални проблеми помежду си.
Защо трябва да проведете EMC тест?
Причини да вземете EMC тест на сериозно
С малко изключения, ако проектирате, произвеждате или внасяте продукти, съдържащи електроника, е почти сигурно, че трябва да обърнете внимание на EMC.
Защита на електромагнитния спектър
Има ограничено количество електромагнитен спектър, който можем да използваме за радиочестотни предавания, микровълнови комуникации, рентгенови машини и много други продукти.
За съжаление, електронните устройства без предаватели също излъчват електромагнитно излъчване, което е страничен ефект от превключващите токове и напрежения, присъстващи в електронните вериги. Без ограничение за количеството нежелано електромагнитно излъчване от електронни продукти, електромагнитният спектър може да бъде негативно повлиян и честотните ленти, запазени за радиопредавания, могат да бъдат застрашени.
С нарастващия брой безжични и кабелни електронни устройства, вече натовареният електромагнитен спектър ще стане още по-пренаселен. Защитата на този основен ресурс е от изключителна важност за да се осигури правилната работа на устройствата в бъдеще.
Безопасност
За много продукти и индустрии, производителността на EMC теста може да означава разлика между живот и смърт. Много медицински, индустриални, авиационни и автомобилни продукти имат критично значение за безопасността.
Ако функционалността на тези продукти не успее заради електромагнитни събития като пулсации на захранващото напрежение, ESD или разпространени електрически полета, животът на хората може да бъде сериозно застрашен. Например, представете си, че в самолет на височина 36 000 фута има 300 мобилни телефона, които излъчват 7 вата мощност, като EMC тестовете гарантират, че електрическите системи могат да издържат на тези условия.
Изпълнение на продукта (качество)
Функционалността и производителността на електронни устройства лесно могат да бъдат засегнати от външни и вътрешни EMC събития. Например, ако вътрешното захранване на устройството е твърде шумно, това може да повлияе негативно на прецизните аналогови измервания (за сензорни продукти) или да намали ефекта на радиопредавателите (за безжични продукти). Това са примери за вътрешни EMC проблеми.
Отвън, приложената EMC може да повлияе на устройството по почти неограничен брой начини, включително повреда на данни, неточности в измерванията, RF производителност и загряване на IC-тата. EMC тестът помага да се осигури правилната работа на устройството в типичната EMC среда и да намали количеството на върнатите продукти с ниска EMC производителност.
Занимаване на лаборатории и държавни служители
Възможно е EMC тестовете да бъдат значително тежки както за малки, така и за големи производители, и производителността понякога може да бъде оспорвана. Въпреки това, правилата възникват в резултат на реални проблеми.
Глоби
Ако бъдете уловени с устройство, което не отговаря на стандартите, глоби и действия могат да варират от незначителни до крайно сериозни. EMC тестът минимизира такива проблеми.
Както е доказано с проба от 10 000 продукта в някои области на Турция с около 60% несъответствие, такова приложение е рядко срещано. Въпреки това, съществуват няколко рискови области относно несъответстващите продукти, обхващащи както граждански, така и наказателни закони.
Безопасност
Мотивът за провеждане на EMC тестове е да се осигури безопасността на потребителите и операторите на електронни устройства и системи, които са част от вашите панели.
Нормативи и стандарти
Ако горепосочените причини не предоставят достатъчна мотивация за извършване на EMC тест, е неоспоримо, че повечето EMC тестове са задължителни и са дефинирани от различни стандарти. От регулаторна гледна точка, само приложимите тестове трябва да се извършват, за да се избегнат санкции за несъответствие. Приемливостта може да се определи от местоположението на производителя на платката, географското местоположение на крайния потребител или индустрията.
Как можете да помогнете за EMC теста по време на дизайна?
Честно казано, EMC съвместимостта може да бъде значителен проблем по време на разработването на платката, в зависимост от типа на конструкцията. Всъщност, за по-рестриктивни индустрии (авиация, автомобилни устройства, медицински устройства) несъответствието е равнозначно на неуспех. Затова е важно да разберем какво представлява EMC тестът и защо трябва да бъде извършен. Последният въпрос е дали можете да помогнете в процеса на тестване по време на дизайна. Можем да помогнем в процеса на тестване, но нивото на помощта зависи от дизайна, който използвате.
Следните стъпки могат да бъдат стартирани от повечето проектни програми и могат да помогнат за улесняване на процеса на тестване:
Помощ за дизайна за EMC тестове
1. Използвайте добре слоевете
Един от най-ефективните начини за контролиране на EMI и подпомагане на EMC е използването на добра земна система; това означава минимизиране на земните цикли и земни шумове.
2. Приложете филтриране
За панели с висока мощност и PCBA с превключващи захранвания, филтрирането е много важно за достигане на добра EMC производителност за управление на напрежението и шума.
3. Включете тестови точки в обработката
Стратегически поставените тестови точки също могат да помогнат при тестовете на платката на тезгяха.
4. Използвайте защита, ако е приложимо
Екраните могат да бъдат полезни и може да са необходими за мощни радиатори.
Интегрирането на горепосочените в дизайна ще помогне на EMC теста. Въпреки това, най-полезната помощ ще бъде извършването на EMC анализ по време на дизайна. Това ще ви позволи да направите необходимите промени преди изграждането на платката, което ще ви спести време и разходи.
Защо е необходим EMC тест?
Въпреки че не е толкова често срещан в медиите като безопасността на храни или детски играчки, електромагнитната съвместимост и EMC тестовете не са приемани правилно в някои случаи, което води до редица добре публикувани случаи на изтегляне или връщане на продукти от пазара. Някои известни марки възприемат EMC и RF регулации много сериозно.
Какви са правните изисквания за EMC тестове?
С цел предотвратяване на възникване на EMC проблеми, правителството на Великобритания първоначално влезе в сила през 1992 г. със строги закони, които задължават всички производители на електронни устройства да гарантират, че техните продукти са електромагнитно съвместими.
Търговските потребители също така изискват продуктите, които закупуват, да бъдат с CE маркировка. Тази маркировка показва, че продуктите отговарят на всички съответни насоки на Европейския съюз, включително тези, които се отнасят до EMC теста, както са написани в Закона за статутни инструменти във Великобритания. Изпълняващата законодателна рамка насочва производителите да доказват EMC съвместимостта чрез типови EMC тестове. За доказване на EMC съвместимостта има два основни начина:
Декларация за съответствие: Извършва се EMC тест в съответствие с хармонизираните стандарти и се прави тест на продукта, известен като Декларация за съответствие на ЕС.
Техническо досие: Извършете всички необходими документи за тестове на алтернативен или намален план с упълномощен орган и изпратете на органа, наречен Техническо досие.
Ако делото стигне до съда, производителят може да се защити, ако може да покаже, че е взел всички разумни предпазни мерки и грижа. Той е проверил своя продукт, извършил тестове за електромагнитна съвместимост и е положил усилия да не нарушава законите случайно.
Как се намалява рискът чрез EMC тест?
Тъй като тестът за електромагнитна съвместимост е абстрактен феномен, за производителите е много трудно да разберат дали техните продукти са електромагнитно съвместими. Най-лесният начин да разберете това е като извършите научни EMC тестове. Те трябва да се извършат с производствени проби, като може да се наложи повторно извършване след промени в производството за да се осигури поддържане на съвместимостта. OEM части и аксесоари трябва да бъдат придружени от Декларация за съответствие и да се проверят дали отговарят на изискванията за използването на крайния продукт.
Граждански тестове
-
Тест за имунитет към електростатично разреждане
-
Тест за имунитет към електромагнитни полета със сияеща светлина
-
Тест за имунитет към бързи електрически преходи и импулси
-
Тест за имунитет към аварийни ситуации
-
Тест за имунитет срещу смущения от RF полета
-
Тест за имунитет към мрежови честотни магнитни полета
-
Тест за имунитет към магнитни полета от импулсно-действие
-
Тест за имунитет към волтажни спада и прекъсвания
-
Тест за имунитет към шумове на общ мод в честотния диапазон 0Hz-150kHz
-
Излъчване на хармоници на ток
-
Тестове за гранични стойности на колебания на напрежението и прекъсвания
-
Тест за съвместимост на електрически уреди
-
Тест за съвместимост на устройства в жилищни, търговски и индустриални приложения
-
Тестове за съвместимост на индустриални медийни устройства
-
Тест за съвместимост на медицински електрически устройства
-
Тестове за измервателни и лабораторни устройства
-
Тестове за нисковолтови захранвания
-
Тестове за EMC и радиочестотни технологии за радиоустройства
-
Тестове за EMC за сигнализационни системи и аларми
-
Тестове за устройства за откриване на токсични газове
-
Тестове за съвместимост на осветителни системи
-
Тестове за електрическа и електронна система на кораби
-
Тестове за EMC в железопътни приложения
-
Тестове за изправност на измервателни уреди и защитни устройства
-
Тестове за динамични измервателни системи
-
Тестове за електрически устройства в автомобилната индустрия
Как осигуряваме успешното преминаване на тестовете?
За ползването на EMC тест и безопасността на продуктите, ние използваме доказани проектни техники, като филтриране, герметичност и екраниране. Това гарантира много висок процент на преминаване през официалните изисквания. В комбинация с нашия опит в тестовете за електромагнитна устойчивост, това води до създаването на много надеждни и тихи продукти.
Изискванията за EMC тестове се определят от всички електрически или електронни устройства, които могат да влияят на други устройства или да създават електромагнитни смущения. Производителите доказват съответствието си с тези стандарти чрез тестове. Стандартите за EMC, въведени през 1996 г. за електронни устройства, сега са задължителни за производителите, които искат да пуснат продуктите си на пазара. Регламентът за EMC покрива всички електрически и електронни компоненти и системи.
Задължителни устройства за EMC тест
Най-високото ниво на електромагнитни смущения, създадено от устройствата, не трябва да пречи на употребата им или да предизвиква технически проблеми. Тези устройства включват индустриално производствено оборудване, радио и телевизионни приемници, радио устройства, мобилни радиостанции и търговски радиофони. Това включва домакински уреди, телевизионни и радио предаватели, мобилни телефони, лампи и други електрически уреди.
EMC тестови основи в две групи
Продуктите трябва да отговарят на EMC изискванията както за вътрешния пазар, така и за износ. Освен това, EMC тестът е задължителен. Ако даден продукт не отговаря на условията и изискванията на страната, в която се продава, той не може да бъде продаден там.
Разработените стандарти и тестови процедури, използвани за определяне на EMC съвместимостта на продуктите, обхващат всички излъчвания и имунитет, свързани с електрическата и електронната технология.
Методи за емисии
Измервания на емисии включват радиация на електромагнитни вълни, измерване на паралелни шумови вълни, влияние на нискочестотни смущения и измерване на отражения. Имунитетът включва смущения от статично електричество, внезапни пренапрежения, радиационни интерференции и отклонения при резки промени в напрежението.
4 различни тестови среди
При прилагането на тестове се използват 4 различни среда: полу-рефлектираща стая, екранирана стая, открито тестово поле и напълно рефлектираща стая. Тези среди осигуряват необходимите условия за тестовете, като електрическите полета се минимизират и се гарантира правилното преминаване през съответните EMC стандарти.
Тестове за съвместимост
Системите за тестване в индустрията за EMC са строго контролирани, така че производителите на устройства да гарантират съответствие с тези изисквания.