新製品の効果的なEncテストプランを開発する方法

効果的な電磁互換性(EMC)テスト計画を開発することは、新しい電子機器製品を市場に投入するための重要なことです。適切に構成された計画は、地域規制の遵守だけでなく、製品が意図された電磁環境で確実に機能するという保証も行っています。徹底したテスト計画がなければ、メーカーは、コストのかかる再設計、遅延された起動、および潜在的な製品障害を遅らせる。このガイドは、業界標準を満たし、開発時間を加速するEMCテスト計画を作成するために、包括的なステップバイステップのアプローチを提供します。

EMCの要件を理解する

単一のテストケースを書く前に、製品に適用される特定のEMC規格を理解しなければなりません。要件は、ターゲット市場、製品カテゴリ、および関連する電子技術によって変わります。一般的なフレームワークには、米国連邦通信委員会(FCC)、欧州連合のCEマーキング指令(特にEN規格)、国際電気技術委員会(IEC)の国際規格が含まれます。

主要な規制ボディおよび標準

各地域は、異なる排出限界と免疫テストを実施します。例えば、FCCは、パート15の意図的および意図しないラジエーターの両方を規制します。ヨーロッパでは、EMC指令2014/30 / EUは、EN 55032(排出量)やEN 55035(免疫)などの調和した基準に準拠しています。産業環境のために、IEC 61000シリーズ規格は、さまざまな現象のための詳細なテストプロトコルを提供します。これらの文書とのFamiliarityは、任意の計画の基礎です。

製品仕様検討

家電製品、医療機器、自動車電子機器、および産業機器はすべて、追加の部門固有の基準を持っています。自動車部品はCISPR 25に従う一方で、医療機器はIEC 60601-1-2に準拠する必要があるかもしれません。製品の意図された使用例を確認し、サプライズを避けるために、規制のガイダンスを早期に相談してください。

効果的なEMCテスト計画を開発する手順

試験計画の構築は、体系的なプロセスです。各ステップは、前のステップで構築され、重要な側面が見つからないことを保証します。

テストオブジェクトを定義する

テストが達成しなければならないものを明らかに示すことから始まります。典型的な目的は、放射状および実施された放出が規制限界の下のままにし、静電放電(ESD)、放射されたRF分野および電気速い一時的なものへの免除を確認することを含む。認定試験とエンジニアリング評価の間で区別。初期段階の目的は、後で段階的に完全な順守を目標としている間、騒々しいコンポーネントを識別することに焦点を合わせるかもしれません。

該当する規格を識別する

ターゲット市場に基づいて、正確な基準を選択します。世界的な販売のために、必要なテストの行列を作成します。例えば、米国とEUで販売されている消費者向けデバイスの場合、FCC Part 15とEN 55032/55035の両方が必要です。 FCC EMCテストページ]と EU EMC指令ポータルを最新の参照に使用してください。

テスト環境の決定

試験が認定された実験室、社内の部屋、または組み合わせで行われるかどうかを決定します。フルコンプライアンステストは通常、放射測定用ののスクリーンルーム(電波室)が必要です。事前コンプライアンステストは、オープンベンチ上のスペクトル分析装置と近接フィールドプローブで行うことができますが、結果は認定環境に関連する必要があります。試験計画の環境特性を文書化してください。

試験装置の選択と準備

リストすべての必要な機器: スペクトラムアナライザ、受信機、アンテナ(log-periodic、バイコニカル、ループ)、LISN、ESDガン、CDN、および現在のプローブ。各ピースは、校正内にあり、指定された周波数範囲に適しています。プランの付録に校正証明書を含める。免疫検査のために、RFジェネレータとアンプは、必要なフィールド強度を生成することができます。

詳細なテスト手順を開発する

各テストのステップバイステップの指示を書きます。装置の設定図、ソフトウェア構成、およびデータ収集方法を含んで下さい。放射された放出のために、測定の間隔、分極および高さのスキャンを定義して下さい。行なわれた排出のために、力ラインおよび信号ライン構成を指定して下さい。測定ポイントの概略、井戸の時間および免除のための調節を適用する方法。これらのプロシージャは反復性を保障し、オペレータ間違いを減らします。

スケジュールテストフェーズ

障害を早期発見するためのシーケンステスト。システム統合前の問題をキャッチするために、個々のモジュールの事前コンプライアンススクリーニングを開始。その後、完全なコンプライアンステストに移動します。トラブルシューティングと再テストのための時間を調整します。一般的なスケジュールには、事前スキャンの1〜2週間、外部ラボでのフル排出量と免疫のための2〜3週間、再設計ループのためのバッファが含まれる場合があります。

パス/フェール・クライテリアの確立

規格から得られる正確な限界を定義します。例えば、FCC パート 15 クラス B は 3 m で放射状排出します。最大フィールド強度 40 dBμV/m の 30-88 MHz から 43.5 dBμV/m から 88–216 MHz まで、等。免疫のために、性能基準: 基準 A (指定された許容範囲内での正常な動作)、Criterion B (自己回復による一時劣化)、または Criterion の抑制 (不確定性) の動作を、または不確定性検査官能 (不確定性) 。

共通のEMCテストを含まること

効果的なテストプランは、排出量と免疫の両方をカバーしています。以下は、ほとんどの電子機器製品にとって不可欠のテストです。

放射状排出物

電磁界強度を製品から測定します。試験は30MHz〜1GHz(または108MHzを超える内部クロックを持つ製品の場合より高い)以上で行われます。指定された距離でターンテーブルとアンテナを使用してください。ピーク排出量を特定し、限界と比較してください。

実施された排出

電力と信号ケーブルに電気ノイズを割り当てます。 LISNを使用して150kHzから30MHzまで実行されます。共通モードと差動モードノイズの両方が特徴付けられます。導電排出は、電源を切り替える最初の領域が故障することが多いです。

静電放電(ESD)

製品を直接および間接排出する免疫をテストして下さい。±8 kV (接触)までのレベルの接触および空気排出および ±15 kV (空気)。ユーザーアクセス可能なポイントに排出をおよび結合の平面に適用して下さい。

放射性RF免疫

対象製品は、80MHz〜1GHz(または幅)のフィールド強度3V / mまたは10V / mのRFフィールドに。 80%のAMで1kHzの正弦で調整します。製品の劣化を防止するために機能を監視します。

電気速い一時的な(EFT)

電力線および信号ケーブルに速い一時的なバーストを適用して下さい。典型的なテストレベルは±1 kVおよび±2 kVです。EFTはリレーおよびモーターからの一時的なスイッチを模倣します。

サージの免除

雷や格子切換えによる高エネルギーサージのテスト。コンビネーション波形を最大±2kVラインと±4kVラインツーグラウンドでAC/DC電源ポートに適用する。

事前コンプライアンス対完全コンプライアンステスト

事前コンプライアンスの利点

開発中の事前コンプライアンステストを徹底的に減らすことでリスクを低減します。スペクトラムアナライザ、ニアフィールドプローブ、および基本的なESDガンにより、エンジニアは、ノイズオシレータ、PCBの悪いレイアウト、または最終的な設計フリーズの前に十分なフィルタリングなどの問題領域を識別できます。事前コンプライアンスは、数週間ではなく時間で変化させることを可能にします。また、高価なフルコンプリスタンステストの日数を減らすこともできます。

完全コンプライアンスへの移行

認定された実験室での完全なコンプライアンステストは、適合証明書を取得する唯一の方法です。設計が確定した後に少なくとも1つのフルテストサイクルを計画します。事前コンプライアンスの結果が限界以内によくある場合は、フルテストは最初の試みに合格する可能性があります。しかし、予期しない失敗の場合に1つのリテストサイクルの予算を常に割り当てます。

ドキュメントとレビュー

記録試験結果

あらゆるテストは正式なレポートを生成しなければなりません。製品識別、テスト構成、環境条件(温度、湿度)、機器リスト、校正日、および生データプロットを含みます。CISPR 16またはIEC 61000で定義されているような標準テンプレートを使用します。規制機関が要求する製品の寿命のすべてのレコードを保持します。

計画の見直しと更新

EMCテストプランは、生活文書です。製品変更が常に変化するたびに、新しいPCBリビジョン、異なるエンクロージャー材料、または追加のモジュールが計画を見直します。規制基準も進化し、例えば、最新の[IEC EMC出版物[]]は、ワイヤレスデバイスの新しいテストレベルを導入しています。 EMCエンジニア、設計チーム、プロジェクトマネージャーによる定期的なレビューをスケジュールします。

成功のためのベストプラクティス

EMCエンジニアを初期に増強します。[ コンセプトフェーズ中にスペシャリストを巻き込むと、時間を節約します。 PCBスタックアップ、シールド、フィルタリング、コネクタの選択に助言できます。
[]事前コンプライアンススクリーニングを使用します。[は、異常を検出するためにプロトタイプの迅速なスキャンを実行します。簡単な設定を使用してください。近接フィールドプローブとLISNのスペクトルアナライザ。
[ 校正のメインテグレーション。] パス/失敗の決定に使用する測定機器は、校正の日時のログを保持し、監査のために証明書が利用可能であることを確認してください。
[ドキュメントのすべて。]]テストのセットアップ、ソフトウェアのバージョン、テストシーケンスの写真が含まれています。このドキュメントはトラブルシューティングと将来の製品リビジョンのために有意です。
余白のための計画。]生産の変動、異なった部屋および測定の不確実性のための考慮に少なくとも6 dBの余白の限界に会う設計。

コンテンツ

よく設計されたEMCテストプランは、コンプライアンスチェックボックスよりも多くあります。堅牢な製品開発のためのロードマップです。適用基準を理解し、テストを管理可能なステップに分解し、事前コンプライアンスチェックや継続的な文書などのベストプラクティスを組み込むことで、メーカーはコストのかかる遅延を回避し、自社の電子製品は現実世界で確実に実行することができます。初期の検討を開始し、経験豊富なEMCの専門家と提携して、プロトタイプから認定製品までの旅行を合理化することができます。