Ödevüt Emisyonları Test Etmek İçin Giriş

Emisyon testleri, üretimde elektromanyetik uyumluluk (EMC) bir temeldir. Elektronik cihazlara enjekte edilen istenmeyen elektromanyetik enerjiyi değerlendirmektedir. Bu emisyonlar kontrol etme, diğer ekipmanlarla müdahaleye yol açabilir, ürün hatırlamaz ve piyasa erişim inkarları.

Bu makale, CISPR 11 CISPR 22/32, FCC Bölüm 15 ve MIL-STD461 gibi standartları karşılayan mühendislere ve kaliteli güvence ekiplerine yardımcı olmak için temel en iyi uygulamaları genişletir.

Neden Üretimde Emisyon Değerlendirme Maddeleri

Her elektronik cihaz elektromanyetik gürültünün bir seviyesini oluşturur. Bu gürültü çiftleri güç hatları veya sinyal kabloları üzerine kurulu olduğunda, aynı ana ağla bağlantılı diğer cihazlara yol açabilir.Inteed emisyon testleri, bu gürültüyü tanımlanmış frekans aralığına (tipik olarak 150 kHz ila 30 MHz arası) doğru yapılan emisyon testlere yatırım yapar:

  • [FONT:0)Yönergesel uyumluluk:[Dönerge:[Dönerge:0) Çoğu ülke, satılmadan önce emisyon limitleri ile tanışmaları için ürün gerektirir. İyiler, ithalat yasağı veya zorla yeniden tasarımlar.
  • [FONT:0)Ürün güvenilirliği:[Dönetici:0) Aşırı yapılan emisyonlar genellikle zayıf güç bütünlüğü ile ilişkilendirilir ve cihazın kendi kendine özgü davranışına neden olabilir.
  • [FONT:0]Brand üne:[Dönetici:[Dönetici:0)[[FONT:0))[[FONT=FONT=0))|B][/FONT=0)))|B][/FONT=0|Brand üne sahip bir ürün.
  • [FONT:0)Market erişimi:[[Dönetici:0) Avrupa Birliği (CE işareti) gibi Bölgeler, ABD (FCC), ve Japonya (VCCI) farklı sınırları vardır; emisyon testleri sertifika için bir ön şarttır.

Tasarımda erken emisyon test etmek – son doğrulama adım olarak tedavi etmek yerine – gelişmişlik maliyetleri, kısa zaman pazarlama maliyetleri ve son dakika donanım veya bilgisayar yamalarından kaçınır.

Emisyonlar için Anahtar Düzenleme Standartları

Ürününüze hangi standartın geçerli olduğunu anlamak, test kampanyası planlamanın ilk adımıdır. En yaygın çerçeveler aşağıda tanımlanır.

CISPR Standartları (Uluslararası)

Uluslararası Radyo Interference (CISPR) birçok ulusal düzenleme için temel oluşturan standartları yayınlar. [ITE)CISPR 11), endüstri, bilimsel ve tıbbi (ISM) ekipmanlarını kapsar, ancak BİDB 14-1)) kontrol etmek için standartlar ve ölçüm yöntemleri uygular.

COM Bölüm 15 (United States)

Amerika Birleşik Devletleri'nde Federal İletişim Komisyonu (FCC) CISPR 22/32 ile uyumlu hale gelir ancak ürünlerin akredite edilmiş bir laboratuvar tarafından test edilmesi gerekir (veya belirli koşullar altında, kendi test edilen) pazarlamadan önce 15 numaralı bir şekilde optimize edilir.COM sınırları da CISPR 22/32 ile uyumludur.

MILSTD461 (Militeary)

Savunma ve havacılık uygulamaları genellikle takip etmektedir:0)MIL-STD-461[*][*) ve CE101 (güç, 30 Hz ila 10 kHz) ve CE102 (güç, 10 kHz'yi 10 MHz'e kadar) test kurulumu ticari standartlardan farklı olarak kullanır: bir dBSN yerine 10 lik bir sülatör besleme cihazı kullanır.

Otomotiv Standartları (CISPR 25, ISO 7637)

Otomotiv elektronik için, yapılan emisyonlar, ortalama detektörlere göre test edilir:0)CISPR 25), bileşenleri ve modülleri kapsayan frekans aralığı 150 kHz'den 2450 MHz'ye kadar uzanır, top, yarı-peak ve ortalama dektörler.

Emisyonlar için Temel Test Ekipmanı

Doğru yapılan emisyon testleri doğru araçlamaya bağlıdır. Üç temel bileşen şunlardır:

Line Impedance Stabilization Network (LISN)

A LISN (ayrıca yapay bir ana ağı olarak da adlandırılır, AMN) iki amaç sunar: Test altındaki cihaza (DUT) uygun bir şekilde tanımlanır ve DUT'un DUT'u dış analarından ayırır. LISN, 50 ⁇ kobrasyon ile yapılan emisyonları da sunar.

EMI Alıcı veya Spectrum Analyzer

Emisyon ölçümleri, yarı-parlama testlerini tespit edebilecek bir alıcı gerektirir; ön, takip edenler ve EMI seçenekleri ile yüksek performanslı spektrum analizörleri (Keysight, Rohde & Schwarz, veya Tektronix) aynı zamanda kullanılabilir, çünkü çözünürlük bant genişliği ile tanışıklığı (RBW) gereksinimlerine sahiptirler.

Transient Limiters ve Attenuators

Alıcıyı büyük düşük frekanslı artışlardan korumak için (örneğin, ana geçiş geçicileri), aİLFLT:0)transient limiter), alıcının lineer ve alıcı arasında bağlantı kurması gerekebilir.

Ek Instruments

Standart, mevcut problara bağlı olarak ( kablolarda ortak nokta ölçümleri için), stabilizatörler ve sağlam bir zemin takma çantası da gereklidir. Tüm test ekipmanları düzenli kalibrasyon programına, genellikle her 12 ay, sertifikalar ulusal standartlarda takip edilebilir.

Test Kurulum için En İyi Uygulamalar

Doğru ekipmanla bile, uygunsuz bir şekilde düzenlenmiş bir test kurulumu geçersiz veya tatmin edici sonuçlar verebilir. Aşağıdaki uygulamalar doğru, kapsamlı okumalar sağlar.

Yüzücü Ortam

Emisyon ölçümleri genellikle bir kalkanlı bir muhafaza içinde yapılır (örneğin, bir Faraday kafesi veya anekoic odası) okumaları yozlaştırmak için ortam gürültülerini önlemek için. minimumda test alanı büyük metal nesnelerden uzak olmalıdır, fluorescent aydınlatmadan kaçınır ve düşük bir adaptasyon gücü beslemeli bir alana sahip olmalıdır.

Proper Grounding ve Bonding

Ground loops, ölçüm hatasının büyük bir kaynağıdır. DUT, LISN, alıcı ve herhangi bir destek ekipmanı tek bir ortak zemin noktası paylaşmalıdır. Düşük pompalı bakır torbaları kullanın (uzun teller), her bir bileşeni yıldız zeminine bağlar. DUT'un zemini bakır veya pirinç levhası (tipik olarak DUT'un altındaki bir bakır veya pirinç levha) odaya zemine yerleştirilmiş olmalıdır.

Consistent Cable Routing

Emisyon testleri genellikle DUT'un gücü kablolarını, sinyal kablolarını ve yükleme bağlantılarını içerir. Kablolar mümkün olduğunca kısa tutulmalıdır (özellikle 1 m'den daha az) ve ölçüm yolundan uzaklaşmak için ferrite çekirdeği kullanın. Standart tarafından açıkça izin verildiğinde, aksi takdirde, emisyonları ve maske sorunlarını yapay olarak azaltmalıdır.

Test Tablosu ve DUT Placement

DUT, en ticari standartlar için zemin uçağın üstünden 80 cm oturmaz bir masaya oturur. LISN, DUT'un güç kablosuyla, dikey olarak (veya standart belirtilen droop) zemine yerleştirilir.

Ölçüm Teknikleri ve Dektörler

Emisyon limitleri farklı dedektörleri kullanarak belirtilmiştir: 0:0)quasi-peak (QP)), [[HA)[Dönetici:2|Düzücükler (AV)) ve bazı durumlarda [PK))[D)[Düzüğün doğru geçiş/fail kararları için gerekli olduğunda.

QuasiPeak Tespiti

Depreme karşı kontraseptör, insan dinleyicileri tarafından algılanan müdahalenin öznel olarak sinir bozucu olduğunu düşünüyor.Genellikle CISPR için, deprem genişliği 9 kHz. QP değerleri genellikle çok dar bant sinyalleri dışında üç demetten daha yüksek.

Ortalama algılama

Ortalama algılama, zaman içinde amplitüdün anlamına gelir. Geniş bantlı gürültü için (örneğin, anahtarlama güç malzemelerinden), ortalama okuma, kusi-peak'tan önemli ölçüde daha düşük olabilir ve birçok standart, genellikle QP limitinden 10 dB daha düşük sağlar.

Peak Tespiti

Peak algılaması, süpürücü sırasında en yüksek amplitüdüleri yakalar. zirve değerleri genellikle nihai uyum ölçüm değildir, Pre-kompliance taramalarında hızlı bir şekilde QP limitlerini aşacak frekans puanlarını tespit ederler.Eğer üst okuma QP limitinin altındaysa, QP değeri de geçer - test süresi tasarruf eder.

Frekans Sweep ve Dwell Times

Alıcı 150 kHz'den 30 MHz'e kadar daraltılmış bir adım büyüklüğü ile süpürücüler kaçırılır.Seksle tipik bir süpürücü algılama birkaç dakika sürebilir, çünkü detektör her frekansta yerleşmeli ve sonra sadece QP-AV dedektörleri ile bu frekansları ölçmek için daha hızlı bir şekilde ayarlanmalıdır.

Test Sonuçları

Tarama tamamlandığında, emisyonlar geçerli limit çizgisine karşı karşılaştırılır. Bir ürün herhangi bir tek frekans analiz sırasında limiti aşıyorsa başarısız olur.

  • [FONT:0]Ambient doğrulama:[DUT'u ekmeden önce, test ortamının temel bir taramasını gerçekleştirin. Görünüşe göre görünen her zirve, ortam gürültüsü ve işaretlenmeli.Eğer ortam gürültüsi sınır 6 dB içindeyse, sitenin kalkanı olabilir.
  • [FONT=0)Deteksiyon modu farklılıkları:[Dönetici:0) QP limitini aşan bir zirve hala bir kusi-peak ölçümden sonra geçebilir, çünkü QP değeri genellikle 2-6 dB daha düşük. Her zaman doğru dedev.
  • [FONT:0)Margin:[Dönetici:[Dönetici:0)[[Dönetici:0)[[Dönetici: 3 dB ile) sınırlıysa, sıkı tasarım toleransları benimsemektedir.
  • [FONT:0)Worst-case konfigürasyonu: Tüm işletim modlarında DUT'u test edin - tam yük, maksimum işlem, kablo takan / fişleme. uyumluluk için en kötü tablo emisyonlarını kaydetmek.

Ortak Hatalar ve Them'dan Nasıl Kaçırmak

Deneyimli mühendisler bile, uzlaşma testi bütünlüğüne karşı hataları sıklıkla yapar. Bu tuzaklardan kaçının test güvenilirliğini geliştirir.

Neglecting Ambient Gürültü Kontrolleri

Testten önce ortamı ölçmeye başarısız olmak, dış müdahale nedeniyle bir ürün yanlış başarısız olabilir veya gerçek emisyonlar eksik çünkü maskelenmişlerdir. Her zaman LISN bağlantılı ve DUT kapalı bir “en iyi gürültü zemini” gerçekleştirir.

Improper LISN Selection veya Kurulum

Üç fazlı bir İLLA İLAHİYİYLE, ya da LISN'in farklı bir engel için (örneğin 50 {{ yerine 150 ULL) puanını kullanarak, LISN'in güç türüyle eşleşmesini sağlayın ve bu da LYSN'in Dünya terminalini kısa, geniş bir kablo ile zemine bağlar.

Incorrect Cable Lengths and Bundling

Ekstra uzun güç kabloları anten olarak hareket eder ve ortak boyuta zarar verir. Standartlar maksimum kablo uzunluğu (genellikle masa üstü ekipman için 1 m) ve bu kurallardan gelen özel bir routing modeli, her zaman nihai üründe kullanılacak olan tam kablo uzunluğu ile ölçür.

Pre-Compliance sırasında Ferrites kullanmak

Pasrite chokes'i geçici olarak emisyonları azaltmak için test etmek için ekleyin, ancak bu maskeler DUT'un gerçek performansını kullanmalıdır. Ferrites sadece son bir mitigation tasarımının bir parçası olarak eklenmelidir, doğrulama sırasında değil. Belge herhangi bir ferrite sertifikasyon için son üründe kullanılır.

Destek Ekipmanının Yeniden İncelenmesi

Destek ekipmanları (laptoplar, oscilloskoplar, yük simülatörü) DUT'nin zeminine gürültü enjekte edebilir. Tüm destek araçları aynı aşamadan faydalanmalıdır ve yıldız zeminine bağlı olarak kullanılmalıdır.

Tasarım Sürecine Bütünlemeler Test Ediyor

Emisyonları ölçmek için son ürün yeterlilikleri genellikle pahalı yeniden tasarımlara yol açıyor. Proaktif bir yaklaşım riski azaltır ve sertifikasyonu hızlandırır.

Pre-Compliance Test

Temel bir LISN ve bir spektrum analizörü (EMI seçeneği ile) önceden barındırılan bir araç için test edin. Test erken prototipleri, ekmek dolabı ve değerlendirme modülleri. Pre-compliance tam sertifikasyonu yerine getirmez, ancak son testten önce önemli sorunları tanımlamaya yardımcı olur. 9-kHz RBW ve zirve dek dekantrika testi sorunlu frekanslar gösterebilir.

EMC için başlangıç için tasarım

Doğrudan yapılan emisyonları etkileyen temel tasarım uygulamaları şunlardır:

  • [FONT:0)Power tedarik tasarımı:[Dönetici:[Döntme:0) Kullanım, yumuşak geçiş ve anahtarlama gürültüyü azaltmak için uygun bir şekilde şarj edilebilir.
  • [FONT:0)PCB düzeni:[Dönetici:[Döntilmiş) Yüksek performanslı/dt döngüler kısa, sağlam zemin uçaklarını kullanın ve bağlantılara yakın yer filtreleme bileşenleri kullanın.
  • [FONT:0) Direktif:[Dönetici:[Dönetici:0) Doğrulanmış AC hattı filtreleri (CM ve DM choke + X-kapors) beklenen gürültü frekansları için boyutlandırılmıştır.
  • [FONT:0) kabloların Takel edilmesi:[Dönemli kablolar, yüksek frekans taşıyan herhangi bir arayüz için uygun 360 derece sonlandırma (not pigtails) ile donatılmıştır.

Enlist an EMC Uzmanı Erken

Eğer ev uzmanlığı sınırlıysa, mimarlık aşamasında bir EMC danışmanı sözleşme. şematik ve düzeni gözden geçirebilirler, filtre topolojileri önerebilir ve test planlarına tavsiye edilir. Maliyet, sertifikasyon laboratuvarında başarısız olan bir ürün tasarlamaktan çok daha düşük.

Problemshooting için Gelişmiş Mitigation Teknikleri

Bir ürün emisyonlar yapmadığı zaman, hedefli sorun gidermeye ihtiyaç vardır. Aşağıdaki teknikler gürültü kaynağını bulma ve baskıya yardımcı olur.

Yakın zamanda

Bir spektrum analizörü ile kablolarda gürültüyü izlemek için yakın bir kanal (H-field veya E-field) kullanın. Prodüksiyonu izler, delikler aracılığıyla ve ICs etrafındaki en güçlü radyatörleri tanımlamak için kullanın. Bu özellikle kablolarda ortak mod gürültüsü için etkilidir.

Seçici Filtreleme ve Ferritler

DUT. Önlem emisyonlarının güç girişi üzerinde ve baskıyı ölçmek için önceden bir X-kapılı gürültü için, filtrenin her zaman uzatılmaması gerektiğini doğrulayın.

İyileştirmenin Yerleştirilmesi

Sıcak sular, kalkanlar veya şasi bileşenleri sık sık sık yapılan emisyonlar kaynağıdır. Düşük eksenli bir yol boyunca zemine yüz yüzen metal parçalar.Doğal gazketleri muhafaza etmek için deniz boşlukları kullanın.

Kompoze Alt Konutu

Bazen gürültü belirli bir IC'den kaynaklanır (örneğin, bir geçiş düzenleyicisi, yüksek hızlı bir sürücü). Daha iyi bir EMI performansına sahip veya ferrite beads ekleyerek, enerji pinlerine dramatik bir şekilde azaltılmasını sağlar.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Emisyon testleri elektronik üretimde hayati bir kalite kapısıdır. düzenleyici manzarayı anlamak, uygun ekipmana yatırım yapmak, güvenilir test kurulumlarına teşvik etmek ve EMC değerlendirmelerini en erken tasarım aşamalarından entegre etmek, üreticiler bu makalede belirtilen uygulamaları sürekli olarak uygun şekilde üretebilirler - çevre gürültü doğrulamasını sağlamak için sağlam bir temel oluşturmak için sağlam bir temel oluştururlar.

Daha fazla okuma için aşağıdaki kaynakları ele alalım:

  • [FONT=0)ITU-R SM.232 - EMC Standartları Genel Bakış).
  • [FONT=0)FCC Bölüm 15 - Federal Düzenlemeler Kanunu).
  • [FONT-Mag Maddesi En İyi Uygulamaları Test Ediyor[Dönemli Emissions Testleri 1 )
  • [FONT=0)Rohde & Schwarz – EMC Test Genel Bakış).