電磁兼容性(EMC)測試是產品設計之旅的關鍵部分,在您的產品投放市場之前,EMC認證是必要的障礙,因此您必須正確設計這一元素。
然而,盡管其重要性,排放測試通常會留到產品設計生命周期的后期。這樣做,在您計劃的發布之前不久,項目延遲和成本超支的風險就會增加 - 正是在您不需要這種類型的頭痛時。這就是為什么好在產品設計計劃的各個階段進行EMC排放測試,以確保您終不會陷入困境。
什么是電磁兼容性(EMC)測試?
EMC測試有助于大限度地降低設備產生的輻射或傳導輻射干擾其附近其他電子產品的可能性。還進行了EMC測試,以確保您自己的電子設備能夠在其他電磁輻射源周圍繼續按預期運行。
了解傳導和輻射的排放
電磁輻射是產品發射的射頻(RF)能量。主要有兩類:傳導和輻射。
在高達30 MHz的頻率下,許多電子設備中的電纜和導體不能很好地用作天線。因此,在這些頻率下,輻射發射幾乎不受關注。然而,這些電纜和導體可以通過共享電源或負載傳導RF能量,其中這些傳導發射可能開始干擾其他電子設備。
在30 MHz以上,傳導發射通常不再是一個問題,但導體和電纜成為可能輻射射頻能量的天線,從而可能對其他設備造成干擾。測量傳導和輻射發射時,測試程序和設備略有不同。雖然用于減輕其影響的濾波器組件類似,但它們通常具有不同的電氣值。
電磁輻射標準:
雖然美國(FCC第15部分)和歐洲(CISPR 22 / EN 55022)有單獨的電磁輻射標準,但這兩種方法大致“協調一致”。這意味著如果您的設備滿足一個設備的要求,它通常也會滿足其他標準的需求。
此外,還有針對傳導和輻射發射的單獨規范。美國和歐洲標準都規定了兩種類型的排放限制,并將其應用于終系統,包括其電源。
使用電源進行EMC測試:
許多用于內部安裝的電源經過測試,符合EMC法規作為獨立產品。雖然在您的設計中使用兼容的電源可以在測試整個系統時將EMC問題的可能性降至低,但您無法保證無故障駕駛。遵循電源供應商推薦的電路設計可以幫助解決這個問題。
壁式插座和臺式機外部電源的設計和測試也符合獨立產品的法規要求。但是,如果您的設計將供電單元與負載相結合,則需要測試整個系統以確保其符合EMC規定。由于這種電源的電路封裝在一個盒子中,因此使用外部元件解決EMC難題比使用電路板安裝或機箱安裝電源更困難。
另外要記住的是大多數電源都使用開關拓撲。這些供應拓撲固有地產生輻射和傳導發射,這些發射已經被電源開發團隊所緩解。此外,當您向電源添加負載時,系統可能會產生進一步的排放。為了彌補組合電源和負載發出的不確定性,佳做法是在電源測試結果中留出余量,以說明應用負載時會發生的變化。
為什么要盡早測試EMC
EMC測試直到項目后期才有很多原因。一個是進行此類測試的難度 - 但是有專業實驗室可以提供所有必需的設備和工作人員。
另一個常見的誤解是電源是EMC問題的主要原因,因此如果電源已經通過其獨立測試,它插入的系統也將通過。實際上,它不起作用,因為電源通常是EMC問題的“信使”,而不是原因。
此外,還有成本要素。在您接近生產時對您的設計進行更改比在此過程中更早地進行更改并且早期篩選測試的成本顯著低于全面認證測試的成本。你越早發現問題,他們就越便宜。
測試EMC的不同方法
雖然您的終測試需要在經過認證的實驗室中使用校準測試套件完成,但完全可以在內部進行早期測試,其中不一定需要大量設備。
對于傳導發射測試,您需要一個合適的頻譜分析儀和線路阻抗穩定網絡(LISN),對于輻射發射測試,合適的頻譜分析儀和天線就足夠了 - 盡管注意,好在電氣安靜的空間內進行此測試,在這個空間中,您可以在EMC天線和您正在測試的設備之間有三米或更長的距離。
下圖顯示了典型的傳導發射測試設置
進行排放測試設置
下圖顯示了典型的輻射發射測試設置
輻射發射測試設置
如果您愿意,也可以在專門的人員測試實驗室進行早期測試,使用這些專用設施進行早期測試的成本通常非常低,特別是當您將其與后期重新設計工作的成本進行比較時。此外,在高峰時段之外預訂您需要進行初步測試的短時間段相對容易。
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