采用預(yù)先符合性EMC測試可消除產(chǎn)品故障的風(fēng)險,并避免在設(shè)計后進行昂貴的重新測試。
電子產(chǎn)品,例如家用電器,計算機,工具和無線設(shè)備,需要進行EMC(電磁兼容性)測試。在全球范圍內(nèi),地區(qū)和國家都有自己的標準,例如歐盟的CE認證或FCC在美國的標準。
測試通常在專業(yè)實驗室的項目結(jié)束時進行。但是當(dāng)測試失敗時 - 那么呢?這比你想象的更常見; 估計有多達一半的項目屬于這個最后的障礙,輻射排放通常被認為是主要的絆腳石。
對于產(chǎn)品設(shè)計人員而言,合規(guī)性測試失敗的成本是一個噩夢。最具創(chuàng)傷性的階段是在您構(gòu)建滿足市場需求的產(chǎn)品之后,您確信它散發(fā)的能量很少且不易受外界干擾,但在最終的EMC測試階段,產(chǎn)品會出現(xiàn)故障。
測試成本已經(jīng)很高,但重新測試將延長計劃預(yù)算并減緩整個項目的速度?,F(xiàn)在,設(shè)計工程師需要調(diào)查問題的來源,在項目的某個階段,所有組件的集成都會使這變得困難。
設(shè)計工程師可以通過從第一天開始對項目進行預(yù)合規(guī)性測試來避免這種情況。在軟件測試行業(yè),有一種轉(zhuǎn)變測試并在產(chǎn)品開發(fā)生命周期的早期推出測試的舉措。同樣,這種想法轉(zhuǎn)向電子行業(yè) - 在每個主要開發(fā)階段調(diào)查設(shè)備的排放是避免昂貴的重新測試和高故障率的最佳方法。
EMC測試實際需要什么
完整的EMC測試涉及許多不同的測試,如下所述:
輻射發(fā)射測試:這是在室內(nèi)或露天場地進行的。EMC測試接收器掃描頻率高達設(shè)備中使用的最高時鐘頻率的倍數(shù),記錄每一步的信號強度。該測試旨在檢查超過產(chǎn)品類別定義的給定通帶的無意發(fā)射。
典型的類別適用于工業(yè)和住宅/商業(yè)。排放標準對后者更為嚴格; 設(shè)備需要更安靜。這些掃描速度很慢,特別是如果電路板上有高頻成分,因為掃描必須在每個步驟都停留在GHz頻率范圍內(nèi)。如果您想知道EMC測試的時間,這是主要領(lǐng)域之一。
傳導(dǎo)發(fā)射測試:如果設(shè)備有長電纜連接或從主電源操作,那些電纜通過LISN(線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)),RF電流鉗或人工電源網(wǎng)絡(luò),并再次進行頻率掃描以搜索無意發(fā)射。頻率范圍比輻射發(fā)射(例如,高達30 MHz)短得多。
輻射抗擾度:這與輻射發(fā)射測試相反,并在EMC室中進行。這里,UUT(被測單元)受到輻射場的影響,再次掃描所需的頻帶,從30 MHz到GHz范圍。UUT需要運行,以便測試人員可以查看任何頻率是否有任何故障。這很慢,可能需要測試人員大量注意力,具體取決于如何發(fā)現(xiàn)故障。例如,在最基本的情況下,你可能正盯著連接到室內(nèi)攝像機的監(jiān)視器。工業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)勢高于商業(yè)領(lǐng)域,因此如果您的設(shè)備要求更安靜(商業(yè)),也不需要在相同級別的干擾下進行操作,因此更容易通過抗擾度測試。
傳導(dǎo)抗擾度:如果合適,電纜會受到傳導(dǎo)噪聲的影響,并在整個頻段內(nèi)進行掃描。對于輻射抗擾度測試,設(shè)備需要運行以便能夠發(fā)現(xiàn)故障。
ESD測試: ESD(靜電放電)測試通常最后進行,因為它可能具有破壞性。UUT經(jīng)受空氣和直接放電到任何暴露的觸點和殼體本身。設(shè)備應(yīng)處于運行狀態(tài),并應(yīng)通過放電恢復(fù)到相同狀態(tài)或不受影響。
其他測試:有許多類別的設(shè)備和環(huán)境,如商業(yè),工業(yè),軍事,醫(yī)療,鐵路和汽車。因此,有許多專門的測試被執(zhí)行,只是為特定的設(shè)備類型調(diào)用。例如,對于主電源設(shè)備和具有長電纜的設(shè)備,可以執(zhí)行快速瞬態(tài)測試和浪涌測試,這兩者都是破壞性的。它們可能模擬雷擊或其他電源瞬變。對于汽車設(shè)備,還有擴展的功率測試,例如負載突降和高低壓測試,模擬電池在發(fā)動機運行或電池反轉(zhuǎn)時斷開等事件。
根據(jù)我們的經(jīng)驗,輻射和傳導(dǎo)排放測試是最常失敗的測試,它們也是耗時的測試,如果出現(xiàn)故障,解決它并重新測試通常是一個緩慢的過程。雖然我們已經(jīng)看到所有這些類別中的失敗,但它們在解決問題的時間方面并不完全相同。除此之外,在排放測試中表現(xiàn)良好的設(shè)備通常也能在抗擾度測試中表現(xiàn)良好,反之亦然,因此通過排除排放問題,您很可能還可以解決潛在的免疫問題。為此,您越早捕獲這些問題就越好。