采用預先符合性EMC測試可消除產品故障的風險,并避免在設計后進行昂貴的重新測試。
電子產品,例如家用電器,計算機,工具和無線設備,需要進行EMC(電磁兼容性)測試。在全球范圍內,地區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。
測試通常在專業實驗室的項目結束時進行。但是當測試失敗時 - 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。
對于產品設計人員而言,合規性測試失敗的成本是一個噩夢。最具創傷性的階段是在您構建滿足市場需求的產品之后,您確信它散發的能量很少且不易受外界干擾,但在最終的EMC測試階段,產品會出現故障。
測試成本已經很高,但重新測試將延長計劃預算并減緩整個項目的速度。現在,設計工程師需要調查問題的來源,在項目的某個階段,所有組件的集成都會使這變得困難。
設計工程師可以通過從第一天開始對項目進行預合規性測試來避免這種情況。在軟件測試行業,有一種轉變測試并在產品開發生命周期的早期推出測試的舉措。同樣,這種想法轉向電子行業 - 在每個主要開發階段調查設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:
輻射發射測試:這是在室內或露天場地進行的。EMC測試接收器掃描頻率高達設備中使用的最高時鐘頻率的倍數,記錄每一步的信號強度。該測試旨在檢查超過產品類別定義的給定通帶的無意發射。
典型的類別適用于工業和住宅/商業。排放標準對后者更為嚴格; 設備需要更安靜。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。如果您想知道EMC測試的時間,這是主要領域之一。
傳導發射測試:如果設備有長電纜連接或從主電源操作,那些電纜通過LISN(線路阻抗穩定網絡),RF電流鉗或人工電源網絡,并再次進行頻率掃描以搜索無意發射。頻率范圍比輻射發射(例如,高達30 MHz)短得多。
輻射抗擾度:這與輻射發射測試相反,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,具體取決于如何發現故障。例如,在最基本的情況下,你可能正盯著連接到室內攝像機的監視器。工業領域的優勢高于商業領域,因此如果您的設備要求更安靜(商業),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。
傳導抗擾度:如果合適,電纜會受到傳導噪聲的影響,并在整個頻段內進行掃描。對于輻射抗擾度測試,設備需要運行以便能夠發現故障。
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經受空氣和直接放電到任何暴露的觸點和殼體本身。設備應處于運行狀態,并應通過放電恢復到相同狀態或不受影響。
其他測試:有許多類別的設備和環境,如商業,工業,軍事,醫療,鐵路和汽車。因此,有許多專門的測試被執行,只是為特定的設備類型調用。例如,對于主電源設備和具有長電纜的設備,可以執行快速瞬態測試和浪涌測試,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,模擬電池在發動機運行或電池反轉時斷開等事件。
根據我們的經驗,輻射和傳導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,在排放測試中表現良好的設備通常也能在抗擾度測試中表現良好,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。