電磁兼容性 (EMC) 是一個復雜的領域,必須滿足不同的標準,具體取決于您的產品細分市場。正如第 1 部分所提到的,必須從項目的第一天起就考慮 EMC,并在整個開發周期中保持定期討論。但是,如果沒有一個完全裝備齊全的EMC實驗室,您能做些什么來準備呢?
使用低成本探頭探索電路中的磁場
磁場或H場可以使用由半剛性同軸電纜制成的EMC探頭與非屏蔽低成本RF放大器耦合進行探索。將半剛性同軸電纜形成一個 2 – 3 厘米(約 1 英寸)的環,將磁芯和屏蔽焊接到自身上。然后,在環的中心移除一個小的屏蔽部分。連接到RF放大器,探頭可與設置為從30 MHz左右掃描的頻譜分析儀結合使用。測試的上限通常為 1 GHz,但您必須在設備限制內工作。
如果沒有頻譜分析儀,也可以使用具有FFT功能的示波器進行頻率分析。這種類型的測試不是關于定量結果 - 它更多的是關于探索排放峰值及其在頻譜上的位置。通常,峰值可以追溯到電路板上信號的諧波,例如數據通信(例如SPI、I2C)、微控制器晶體振蕩器以及來自功率器件的開關信號。
使用低成本探頭檢查電路中的電場
可以采用類似的方法來檢查電路中的電場或電場。同樣,可以使用一塊半剛性同軸電纜。許多此類電纜已經安裝了連接器,因此這使得構造和使用更加簡單。然后去除一小段屏蔽和電介質,留下一小段中心導體的裸露長度。
探頭本質上是一個單極天線,可用于對電路進行近場分析。垂直于走線或電纜,可以探索可能的問題并進行故障排除。同樣,與H場探頭一樣,這種方法提供定性數據,因此請確保每次都將探頭放在同一位置,以獲得可以比較以了解變化影響的結果。
靜電放電和傳導抗擾度
輻射發射所需的設備可能非常昂貴,但進行剩余EMC測試的預合規所需的設備要便宜得多。對于傳導發射,可以廉價地獲取使用的線路阻抗穩定網絡(LISN)。結合頻譜分析儀或示波器的FFT,可以快速發現任何潛在問題,在提交產品進行測試之前讓您高枕無憂。
ESD發生器的結構也很簡單,因為該電路在IEC 61000-4-2:2008中提供,但它需要可變的高壓電源,這是大多數人沒有的。ESD工具的另一個關鍵方面是放電尖端的形狀和尺寸。幸運的是,相同的標準也提供了這方面的指導。如果發現問題,可以使用上述H場探頭跟蹤ESD脈沖的應用。一旦確定了ESD電流的主要路徑,就可以進行更改以緩解該問題。
ESD發生器的電路在IEC 61000-4-2中提供。
在測試實驗室進行EMC一致性測試
正如第 1 部分所強調的,大約一半的產品未能通過測試實驗室的首次 EMC 一致性測試。如果您和您的團隊不熟悉EMC測試,或者您是第一次使用新技術,例如開關電源轉換器,則值得盡早聯系您計劃使用的EMC測試中心。他們的專家將能夠提供建議,并可能在設計審查期間為您提供支持。這將節省測試過程中的寶貴時間,并大大減少PCB返工所需的費用.
說到考試日,有很多事情要準備。雖然應用程序的功能可能定義明確且清晰,但實驗室希望將被測單元置于最大程度上執行該單元的模式。這可能需要專用版本的固件進行測試。確保所有接口、執行器和無線功能可以同時置于運行狀態,以提供最壞情況下的操作場景。此外,請確保清楚地記錄設備操作和固件更新過程。理想情況下,保持用于測試目的的設置盡可能簡單。
不要忘記,您的設備需要使用完全運行所需的所有輔助元件進行測試。這包括電源、外部驅動器或存儲卡、電纜和插件卡。但是,您的團隊應確保這些外圍設備本身完全符合EMC標準。為了安全起見,請提供兩到三個替代設備,尤其是電源,因為如果進行測試,這些設備可能會在浪涌測試期間損壞。如果需要,執行器和類似裝置可以用虛擬負載替換。
EMC合規性在很大程度上需要良好的設計實踐和對物理定律的理解。大多數問題只需要簡單的糾正,但您的團隊越接近項目完成,這就會變得更加昂貴。隨著二手設備的可用性,可以相對便宜地建立一個預合規實驗室,但您需要平衡這一點與它將獲得的使用量。當然,從實驗室或咨詢工程師那里獲得幫助是一個好主意。隨著 EMC 內部能力的增長,所吸取的經驗教訓可以應用到未來的項目中。
審核編輯:郭婷
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