EMI troubleshooting, βήμα-βήμα

Σε αυτό το άρθρο, θα περιγράψουμε τα βήματα που συνήθως λαμβάνουμε για την αντιμετώπιση των τεσσάρων κορυφαίων ζητημάτων του EMI, των εκπομπών που εκπέμπονται, των ακτινοβολούμενων εκπομπών, της ακτινοβολούμενης ανοσίας και της ηλεκτροστατικής εκφόρτισης.

Σε αυτό το άρθρο, θα περιγράψουμε τα βήματα που συνήθως λαμβάνουμε για την αντιμετώπιση των τεσσάρων κορυφαίων ζητημάτων του EMI, των εκπομπών που εκπέμπονται, των ακτινοβολούμενων εκπομπών, της ακτινοβολούμενης ανοσίας και της ηλεκτροστατικής εκφόρτισης. Από αυτά, τα τελευταία τρία είναι τα πιο διαδεδομένα ζητήματα, με τις εκπεμπόμενες εκπομπές να είναι συνήθως η πρώτη αποτυχία. Εάν το προϊόν ή το σύστημά σας (EUT) διαθέτει επαρκή ισχύ και φιλτράρισμα θύρας εισόδου / εξόδου, οι εκπομπές που διεξάγονται και οι άλλες δοκιμές ανοσίας που σχετίζονται με ηλεκτρικό ρεύμα δεν αποτελούν συνήθως πρόβλημα.

Για την καλύτερη εξυπηρέτησή σας, αναπτύξαμε μια λίστα με συνιστώμενο εξοπλισμό χρήσιμο για την αντιμετώπιση προβλημάτων EMI. Ο σύνδεσμος λήψης παρατίθεται στην αναφορά 1.


Εκτελούμενες Εκπομπές

Αυτό συνήθως δεν αποτελεί πρόβλημα δεδομένου του επαρκούς φιλτραρίσματος της γραμμής ρεύματος, ωστόσο, πολλές χαμηλού κόστους παροχές ηλεκτρικού ρεύματος στερούνται καλού φιλτραρίσματος. Κάποιες μάρκες "χωρίς όνομα" δεν έχουν φιλτράρισμα καθόλου! Η διεξαχθείσα δοκιμή εκπομπών είναι εύκολη, επομένως πηγαίνετε εδώ.


Ρυθμίστε τον αναλυτή φάσματος ως εξής:
  1. 1. Συχνότητα 150 kHz έως 30 MHz
  2. 2. Εύρος ζώνης ανάλυσης = 10 ή 9 kHz
  3. 3. Προενίσχυση = Απενεργοποίηση
  4. 4. Ρυθμίστε το Επίπεδο Αναφοράς έτσι ώστε να εμφανίζονται οι υψηλότερες αρμονικές και η κάθετη κλίμακα να διαβάζει σε βήματα 10 dB
  5. 5. Χρησιμοποιήστε αρχικά μέσο ανίχνευσης και ανίχνευση CISPR σε οποιεσδήποτε κορυφές αργότερα
  6. 6. Εσωτερική εξασθένηση - ξεκινήστε αρχικά με 20 έως 30 dB και ρυθμίστε την για καλύτερη εμφάνιση και χωρίς υπερφόρτωση αναλυτή.
  7. 7. Ορίστε τις κάθετες μονάδες σε dBμV
Θέλουμε επίσης να ρυθμίσουμε την οριζόντια κλίμακα από γραμμική σε καταγραφή, έτσι ώστε οι συχνότητες να είναι ευκολότερες στην ανάγνωση.

Αποκτήστε ένα δίκτυο σταθεροποίησης της σύνθετης αντίστασης γραμμής (LISN) και τοποθετήστε το μεταξύ του υπό δοκιμή προϊόντος ή συστήματος και του αναλυτή φάσματος. Σημειώστε τη σειρά σύνδεσης παρακάτω!

ΠΡΟΣΟΧΗ : Είναι συχνά σημαντικό να ενεργοποιήσετε το EUT πριν συνδέσετε το LISN στον αναλυτή. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι μεγάλα μεταβατικά φαινόμενα μπορεί να συμβούν κατά την ενεργοποίηση και ενδέχεται να καταστρέψουν το ευαίσθητο στάδιο εισαγωγής του αναλυτή. Σημειώστε ότι το TekBox LISN έχει ενσωματωμένη προσωρινή προστασία. Όλοι δεν το κάνετε ... έχετε προειδοποιήσει!

Ενεργοποιήστε το EUT και έπειτα συνδέστε τη θύρα εξόδου 50-Ohm του LISN στον αναλυτή. Σημειώστε ότι οι αρμονικές είναι συνήθως πολύ υψηλές στις χαμηλότερες συχνότητες και μειώνονται στα 30 MHz. Βεβαιωθείτε ότι αυτές οι υψηλότερες αρμονικές δεν υπερδιέχουν τον αναλυτή. Προσθέστε επιπλέον εσωτερική εξασθένιση, εάν απαιτείται.

Συγκρίνοντας τις μέσες ανιχνεύσιμες κορυφές με τα κατάλληλα όρια CISPR, θα μπορείτε να διαπιστώσετε αν η EUT διέρχεται ή αποτυγχάνει πριν από την επίσημη δοκιμή συμμόρφωσης.


Περιμετρικοί πομποί

Ένα πρόβλημα που θα αντιμετωπίσετε αμέσως είναι ότι όταν δοκιμάζετε έξω από ένα θωρακισμένο δωμάτιο ή ένα ημι-ανηχοϊκό θάλαμο, είναι ο αριθμός των σημάτων περιβάλλοντος από πηγές όπως πομποί FM και τηλεοπτικής εκπομπής, κινητό τηλέφωνο και αμφίδρομο ραδιόφωνο. Αυτό είναι ιδιαίτερα ένα ζήτημα όταν χρησιμοποιείτε σημειακούς αισθητήρες ή εξωτερικές κεραίες. Συνήθως θα εκτελέσω μια βασική γραφική παράσταση στον αναλυτή χρησιμοποιώντας τη λειτουργία "Max Hold" για να δημιουργήσω ένα σύνθετο οικόπεδο περιβάλλοντος. Στη συνέχεια, θα ενεργοποιήσω επιπλέον ίχνη για τις πραγματικές μετρήσεις. Για παράδειγμα, έχω συχνά τρία κομμάτια ή ίχνη στην οθόνη. η βασική γραμμή του περιβάλλοντος, η πλοκή "πριν" και το οικόπεδο "μετά" με κάποια εφαρμογή.

Συχνά, είναι ευκολότερο να περιορίζεται το εύρος συχνοτήτων στον αναλυτή φάσματος μέχρι το μηδέν σε μια συγκεκριμένη αρμονική, εξαλείφοντας έτσι τα περισσότερα από τα σήματα περιβάλλοντος. Εάν η αρμονική είναι στενό συνεχούς κύματος (CW), τότε η μείωση του εύρους ζώνης ανάλυσης (RBW) μπορεί επίσης να βοηθήσει στη διάσπαση των αρμονικών EUT από κοντινά περιβάλλοντα. Απλά σιγουρευτείτε ότι η μείωση του RBW δεν μειώνει επίσης το αρμονικό πλάτος.

Μια άλλη προσοχή είναι ότι οι ισχυροί κοντινοί πομποί μπορούν να επηρεάσουν την ακρίβεια των μεγεθών των μετρημένων σημάτων καθώς και να δημιουργήσουν προϊόντα ανάμιξης που φαίνεται να είναι αρμονικές, αλλά είναι πραγματικά συνδυασμοί της συχνότητας του πομπού και του κυκλώματος ανάμιξης στον αναλυτή. Ίσως χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε ένα εξωτερικό φίλτρο μπάντας στην επιθυμητή αρμονική συχνότητα για να μειώσετε την επίδραση του εξωτερικού πομπού. Αν και πιο ακριβό, ένας δέκτης EMI με συντονισμένη προεπιλογή θα ήταν πιο χρήσιμος από έναν κανονικό αναλυτή φάσματος σε περιβάλλοντα υψηλής ραδιοσυχνότητας. Η Keysight Technologies και η Rohde & Schwarz θα είναι προμηθευτές που θα εξετάσουν. Όλες αυτές οι τεχνικές περιγράφονται λεπτομερέστερα στην Αναφορά 3.

Ακτινοβολούμενες εκπομπές

Αυτή είναι συνήθως η δοκιμή υψηλότερου κινδύνου. Ρυθμίστε τον αναλυτή φάσματος ως εξής:

  1. 1. Συχνότητα 10 έως 500 MHz
  2. 2. Εύρος ζώνης ανάλυσης = 100 ή 120 kHz
  3. 3. Προενίσχυση = Ενεργοποίηση (ή χρήση εξωτερικού προενισχυτή 20 dB εάν ο αναλυτής δεν έχει αυτό)
  4. 4. Ρυθμίστε το Επίπεδο Αναφοράς έτσι ώστε να εμφανίζονται οι υψηλότερες αρμονικές και η κάθετη κλίμακα να διαβάζει σε βήματα 10 dB
  5. 5. Χρησιμοποιήστε θετική ανίχνευση αιχμής
  6. 6. Ρυθμίστε την εσωτερική εξασθένηση = μηδέν

Μερικές φορές προτιμώ να ορίζω τις κάθετες μονάδες από την προεπιλεγμένη dBm σε dBμV, έτσι οι εμφανιζόμενοι αριθμοί είναι θετικοί. Αυτή είναι επίσης η ίδια μονάδα που χρησιμοποιείται στα όρια δοκιμών των προτύπων. Επίσης, θέλω να ρυθμίσω την οριζόντια κλίμακα από γραμμική σε λογαριθμική, έτσι ώστε οι συχνότητες να είναι ευκολότερες στην ανάγνωση.

Εκτελώ την αρχική σάρωση μέχρι 500 MHz, επειδή αυτή είναι συνήθως η χειρότερη περίπτωση για τις ψηφιακές αρμονικές. Θα θελήσετε επίσης να καταγράψετε τις εκπομπές τουλάχιστον μέχρι 1GHz (ή υψηλότερη) για να χαρακτηρίσετε οποιεσδήποτε άλλες κυρίαρχες εκπομπές. Σε γενικές γραμμές, η επίλυση των αρμονικών χαμηλής συχνότητας θα μειώσει επίσης τις υψηλότερες αρμονικές.


Κοντά στο πεδίο διερεύνησης

Τα περισσότερα πλησιέστερα κιτ ανιχνευτή πεδίου έρχονται με αισθητήρες πεδίου E και πεδίου H. Η λήψη αποφάσεων για τους ανιχνευτές πεδίου Η ή Ε-πεδίου εξαρτάται από το εάν θα διερευνήσετε ρεύματα - δηλαδή, υψηλά di / dt - (ίχνη κυκλώματος, καλώδια κ.λπ.) ή υψηλές τάσεις - ότι το EMI είναι, dV / dt - ( εναλλαγή τροφοδοτικών κ.λπ.) αντίστοιχα. Και οι δύο είναι χρήσιμες για τον εντοπισμό διαρροών ή διακένων σε θωρακισμένα περιβλήματα.

Ξεκινήστε με τον μεγαλύτερο ανιχνευτή πεδίου H (Εικόνα 1) και ρουφίστε γύρω από το περίβλημα του προϊόντος, την πλακέτα κυκλωμάτων και τα συνδεδεμένα καλώδια. Στόχος είναι να προσδιοριστούν οι κύριες πηγές θορύβου και συγκεκριμένες στενές ζώνες και ευρυζωνικές συχνότητες. Καταγράψτε τις τοποθεσίες και τις κυριαρχόμενες συχνότητες που παρατηρήθηκαν. Καθώς εισάγετε πηγές, ίσως θελήσετε να μεταβείτε σε ανιχνευτές πεδίου Η μικρότερης διαμέτρου, οι οποίοι θα προσφέρουν μεγαλύτερη ανάλυση (αλλά λιγότερη ευαισθησία).

Φιγούρα 1
Σχήμα 1. Χρησιμοποιείται ένας ανιχνευτής κοντά στον εντοπισμό πιθανών πηγών εκπομπών.
εικόνα 2
Σχήμα 2. Οι αισθητήρες πεδίου H προσφέρουν την καλύτερη ευαισθησία όταν προσανατολίζονται σε σχέση με το ίχνος του κυκλώματος ή το καλώδιο, όπως φαίνεται. Σχήμα, ευγένεια Patrick André.

Θυμηθείτε ότι δεν είναι όλες οι πηγές ενέργειας υψηλής συχνότητας που βρίσκονται στον πίνακα να ακτινοβολούν πραγματικά! Η ακτινοβολία απαιτεί κάποια μορφή σύνδεσης με μια δομή τύπου "κεραίας", όπως καλώδιο I / O, καλώδιο τροφοδοσίας ή ραφή στο θωρακισμένο περίβλημα.

Συγκρίνετε τις αρμονικές συχνότητες με γνωστούς ταλαντωτές ρολογιού ή άλλες πηγές υψηλής συχνότητας. Θα βοηθήσει στη χρήση του Αριθμομηχανή ρολόι υπολογιστών, που αναπτύχθηκε από τον συν-συγγραφέα μου, Patrick André. Δείτε τη σύνδεση λήψης στην αναφορά 2.

Κατά την εφαρμογή πιθανών διορθώσεων στο επίπεδο του σκάφους, βεβαιωθείτε ότι έχετε κολλήσει τον καθετήρα κοντά στο πεδίο για να μειώσετε την παραλλαγή που θα εμφανίσετε στη φυσική θέση του άκρου του καθετήρα. Θυμηθείτε, ενδιαφέρουμε κυρίως για σχετικές αλλαγές καθώς εφαρμόζουμε διορθώσεις.

Επίσης, οι ανιχνευτές πεδίου Η είναι πιο ευαίσθητοι (θα συζεύξουν τη μεγαλύτερη μαγνητική ροή) όταν το επίπεδό τους είναι προσανατολισμένο παράλληλα με το ίχνος ή το καλώδιο. Είναι επίσης καλύτερο να τοποθετήσετε τον αισθητήρα σε 90 μοίρες στο επίπεδο της πλακέτας του υπολογιστή. Βλέπε σχήμα 2.

Έλεγχος ρεύματος Στη συνέχεια, μετρήστε τα συνδεδεμένα ρεύματα καλωδίου κοινής λειτουργίας (συμπεριλαμβανομένων των καλωδίων τροφοδοσίας) με αισθητήρα ρεύματος υψηλής συχνότητας, όπως το μοντέλο F-33-1 της Fischer Custom Communications ή ισοδύναμο (Εικόνα 3). Εγγράψτε τις θέσεις των κορυφαίων αρκετών αρμονικών και συγκρίνετε με τον κατάλογο που καθορίστηκε από το κοντινό πεδίο ανίχνευσης. Αυτά θα είναι τα πιο πιθανό να ακτινοβολούν και να προκαλούν αστοχίες δοκιμών, επειδή ρέουν σε κεραίες (καλώδια). Χρησιμοποιήστε το διάγραμμα βαθμονόμησης της σύνθετης μεταβίβασης που παρέχεται από τον κατασκευαστή για να υπολογίσετε το πραγματικό ρεύμα σε μια συγκεκριμένη συχνότητα. Σημειώστε ότι χρειάζονται μόνο 5 έως 8 μA ρεύματος υψηλής συχνότητας για να αποτύχουν τα όρια δοκιμών FCC ή CISPR.

σχήμα 3
Σχήμα 3. Χρήση ανιχνευτή ρεύματος για τη μέτρηση ρευμάτων υψηλής συχνότητας που ρέουν στα I / O και τα καλώδια τροφοδοσίας.

Είναι καλή ιδέα να σύρετε τον τρέχοντα αισθητήρα εμπρός και πίσω για να μεγιστοποιήσετε τις αρμονικές. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κάποιες συχνότητες θα αντηχούν σε διαφορετικά μέρη, λόγω των συνεχών κυμάτων στο καλώδιο.

Είναι επίσης δυνατό να προβλεφθεί το ακτινοβολούμενο πεδίο Ε (V / m) δεδομένου του ρεύματος που ρέει σε σύρμα ή καλώδιο, με την παραδοχή ότι το μήκος είναι ηλεκτρικά σύντομο με τη συχνότητα ανησυχίας. Αυτό έχει αποδειχθεί ότι είναι ακριβές για καλώδια μήκους 1m σε συχνότητα έως 200 MHz. Ανατρέξτε στο Αναφορά 3 για λεπτομέρειες.


Σημείωση σχετικά με τη χρήση εξωτερικών κεραίων

Σημειώστε ότι υπάρχουν δύο διαφορετικοί στόχοι όταν χρησιμοποιείτε εξωτερικές κεραίες ΕΜΙ.

  1. 1. Σχετική αντιμετώπιση προβλημάτων, όπου γνωρίζετε περιοχές ανεπαρκούς συχνότητας και πρέπει να μειώσετε τα πλάτη τους. Δεν απαιτείται βαθμονομημένη κεραία, καθώς μόνο οι σχετικές αλλαγές είναι σημαντικές. Το σημαντικό είναι ότι αυτό το αρμονικό περιεχόμενο από το EUT θα πρέπει να είναι εύκολα ορατό.
  2. 2. Δοκιμή προ-συμμόρφωσης, όπου επιθυμείτε να αντιγράψετε τη ρύθμιση δοκιμής που χρησιμοποιείται από το εργαστήριο δοκιμών συμμόρφωσης. Δηλαδή, ρυθμίστε μια βαθμονομημένη κεραία 3m ή 10m μακριά από το υπό δοκιμή προϊόν ή σύστημα και καθορίστε εκ των προτέρων αν περνάτε ή αποτυγχάνετε.

Έλεγχος πριν από τη συμμόρφωση για ακτινοβολούμενες εκπομπές

Εάν επιθυμείτε να πραγματοποιήσετε μια δοκιμή πριν από τη συμμόρφωση, (# 2 παραπάνω) και στη συνέχεια να δώσετε μια βαθμονομημένη κεραία EMI σε απόσταση 3m ή 10m μακριά από το EUT, μπορείτε να υπολογίσετε το πεδίο E (dBμV / m) καταγράφοντας dBμV ανάγνωση του αναλυτή φάσματος και συντελεστής στην απώλεια ομοαξονικού καλωδίου, εξωτερικό κέρδος προενισχυτή (εάν χρησιμοποιείται), τυχόν εξωτερικό εξασθενητή (εάν χρησιμοποιείται) και συντελεστής κεραίας (από τη βαθμονόμηση κεραίας που παρέχεται από τον κατασκευαστή). Αυτός ο υπολογισμός μπορεί στη συνέχεια να συγκριθεί άμεσα με τα όρια δοκιμών ακτινοβολίας εκπομπών 3m ή 10m χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Ηλεκτρονικό πεδίο (dBμV / m) = SpecAnalyzer (dBμV) - PreampGain (dB) + CoaxLoss (dB) + Απώλεια εξασθένησης (dB)

Για τους σκοπούς αυτού του άρθρου, θα επικεντρωθώ κυρίως στη διαδικασία αντιμετώπισης προβλημάτων χρησιμοποιώντας μια κεραία κοντινού διαστήματος (# 1 παραπάνω) για γενικό χαρακτηρισμό των επιπέδων αρμονικών που ακτινοβολούνται και για τον έλεγχο πιθανών διορθώσεων. Για παράδειγμα, γνωρίζοντας ότι μπορεί να υπερβείτε το όριο κατά 3 dB σε κάποια αρμονική συχνότητα, ο στόχος σας πρέπει να είναι να μειώσετε αυτή την εκπομπή κατά 6 έως 10 dB για επαρκές περιθώριο.

Φιγούρα 1
Εικόνα 4. Μια τυπική ρύθμιση δοκιμής για τη μέτρηση των πραγματικών εκπεμπόμενων εκπομπών κατά την αντιμετώπιση των αιτιών.


Αντιμετώπιση προβλημάτων με μια κοντινή κεραία

Μόλις το αρμονικό προφίλ του προϊόντος είναι πλήρως χαρακτηρισμένο, είναι καιρός να δούμε ποιες αρμονικές ακτινοβολούν. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιούμε μια κεραία που απέχει τουλάχιστον 1 μέτρο από το υπό δοκιμή προϊόν ή σύστημα για τη μέτρηση των πραγματικών εκπομπών (Εικόνα 4). Συνήθως, θα υπάρχει διαρροή από συνδεδεμένα I / O ή καλώδια ρεύματος, καθώς και διαρροή στο θωρακισμένο περίβλημα. Συγκρίνετε αυτά τα δεδομένα με αυτά των κοντινών πεδίων και των σημειακών ανιχνευτών. Μπορείτε να προσδιορίσετε τώρα την πιθανή πηγή των εκπομπών που σημειώθηκαν;

Προσπαθήστε να προσδιορίσετε εάν η ακτινοβολία καλωδίων είναι το κυρίαρχο ζήτημα αφαιρώντας τα καλώδια ένα προς ένα. Μπορείτε επίσης να δοκιμάσετε την εγκατάσταση ενός τσοκ φερρίτη σε ένα ή περισσότερα καλώδια ως δοκιμή. Χρησιμοποιήστε τους κοντινούς ανιχνευτές πεδίου για να διαπιστώσετε αν υπάρχει διαρροή από ραφές ή ανοίγματα στο θωρακισμένο περίβλημα.

Μόλις προσδιοριστούν οι πηγές εκπομπών, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τις γνώσεις σας για φιλτράρισμα, γείωση και θωράκιση για να μετριάσετε τις εκπομπές προβλημάτων. Προσπαθήστε να προσδιορίσετε τη διαδρομή σύνδεσης από το εσωτερικό του προϊόντος σε εξωτερικά καλώδια. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο πίνακας κυκλωμάτων μπορεί να χρειαστεί να επανασχεδιαστεί βελτιστοποιώντας τη συσσώρευση στρώσεων ή εξαλείφοντας τα ίχνη υψηλής ταχύτητας που διαπερνούν τα κενά στα επίπεδα επιστροφής κλπ. Με την παρατήρηση των αποτελεσμάτων σε πραγματικό χρόνο με μια κεραία διαχωρισμένη σε κάποια απόσταση μακριά, φάση θα πρέπει να πάει γρήγορα.



Κοινά θέματα

Υπάρχει ένας αριθμός τομέων σχεδιασμού προϊόντων που μπορούν να προκαλέσουν εκπομπές ακτινοβολίας:

  1. 1. Ο κακός τερματισμός ασπίδας καλωδίου είναι το κορυφαίο ζήτημα
  2. 2. Θωρακισμένη θωράκιση προϊόντος
  3. 3. Συνδέσεις εσωτερικών καλωδίων σε ραφές ή περιοχές εισόδου / εξόδου
  4. 4. Τα ίχνη υψηλής ταχύτητας που διασχίζουν τα κενά στο επίπεδο επιστροφής
  5. 5. Υπο-βέλτιστη συσσώρευση στρώσεων
Ανατρέξτε στις παραπομπές για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τα θέματα σχεδίασης πλακέτας συστήματος και Η / Υ που μπορεί να προκαλέσουν βλάβες στις εκπομπές.

Ακτινοβολούμενη ανοσία

Οι περισσότερες ακτινοβολούμενες δοκιμές ανοσίας εκτελούνται από 80 έως 1000 MHz (ή, σε ορισμένες περιπτώσεις, μέχρι και 2,7 GHz). Τα κοινά επίπεδα δοκιμών είναι 3 ή 10 V / m. Τα στρατιωτικά προϊόντα μπορούν να φτάσουν έως 50 έως 200 V / m, ανάλογα με το λειτουργικό περιβάλλον. Το εμπορικό πρότυπο για τα περισσότερα προϊόντα είναι το πρότυπο IEC 61000-4-3, του οποίου η δοκιμαστική εγκατάσταση εμπλέκεται αρκετά. Ωστόσο, χρησιμοποιώντας μερικές απλές τεχνικές, μπορείτε να εντοπίσετε και να επιλύσετε τα περισσότερα θέματα γρήγορα.

Φορητό ραδιόφωνο Για ακτινοβολούμενη ασυλία, γενικά ξεκινάμε εκτός της EUT και χρησιμοποιούμε φορητούς πομπούς χωρίς άδεια, όπως τα walkie-talkies Family Radio Service (FRS) (ή ισοδύναμα) για τον προσδιορισμό των περιοχών αδυναμίας. Κρατώντας αυτά τα ασύρματα χαμηλής ισχύος κοντά στο υπό δοκιμή προϊόν ή σύστημα, μπορείτε συχνά να πιέσετε μια βλάβη (Εικόνα 5).

Κρατήστε το κουμπί εκπομπής προς τα κάτω και τρέξτε την κεραία ραδιόφωνο σε όλο το EUT. Αυτό πρέπει να περιλαμβάνει όλα τα καλώδια, τις ραφές, τις θύρες εμφάνισης κλπ.

σχήμα 5
Εικόνα 5. Χρησιμοποιώντας έναν πομπό χωρίς άδεια για να εξαναγκάσετε μια βλάβη.

Γεννήτρια ραδιοσυχνοτήτων

Είναι πολύ συνηθισμένο ότι μόνο ορισμένες ζώνες συχνοτήτων είναι ευαίσθητες και μερικές φορές οι ραδιοφωνικές συσκευές χειρός σταθερής συχνότητας δεν είναι αποτελεσματικές. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιώ μια ρυθμιζόμενη γεννήτρια ραδιοσυχνοτήτων με προσαρτημένο μεγάλης κλίμακας ανιχνευτή πεδίου H και καθετήρα γύρω από όλες τις γνωστές συχνότητες αποτυχίας. Βοηθά επίσης στην ανίχνευση των εσωτερικών καλωδίων και της πλακέτας του υπολογιστή για τον προσδιορισμό των περιοχών ευαισθησίας. Για μικρότερα προϊόντα, όπως στο σχήμα 6, δοκιμάστε να χρησιμοποιήσετε τους μικρότερους αισθητήρες πεδίου H για καλύτερη φυσική ανάλυση.
σχήμα 6
Εικόνα 6. Χρησιμοποιώντας μια γεννήτρια RF και έναν ανιχνευτή πεδίου H για τον προσδιορισμό των περιοχών ευαισθησίας.

Στη θέση των μεγαλύτερων γεννητριών ραδιοσυχνοτήτων υψηλής ποιότητας σε εργαστήριο, χρησιμοποιώ επίσης μικρότερο ελεγχόμενο από USB συσκευή σύνθεσης RF, όπως το Windfreak SynthNV (ή ισοδύναμο) με τον εγγύς καθετήρα πεδίου. Το SynthNV μπορεί να παράγει μέχρι και 19 dBm ισχύ RF από 34 MHz έως 4,4 GHz, έτσι λειτουργεί καλά. Αυτό επίσης ταιριάζει καλά στο κιτ αντιμετώπισης προβλημάτων EMI. Βλέπε Εικόνα 7. Θα βρείτε μια λίστα των συνιστώμενων γεννητριών στην Αναφορά 1.

σχήμα 7
Εικόνα 7. Χρήση μιας μικρής συνθετικής γεννήτριας RF για την παραγωγή έντονων πεδίων RF γύρω από την άκρη του καθετήρα

Ηλεκτροστατική εκφόρτιση

Η δοκιμή ηλεκτροστατικής εκφόρτισης γίνεται καλύτερα με τη χρήση μιας δοκιμαστικής εγκατάστασης όπως περιγράφεται στο πρότυπο IEC 61000-4-2. Αυτό απαιτεί έναν πίνακα δοκιμών και τα επίπεδα γείωσης ορισμένων διαστάσεων. Το EUT τοποθετείται στο κέντρο του πίνακα δοκιμών. Συνήθως προτείνω την αντικατάσταση πλακιδίων δαπέδου με χάλκινα ή αλουμινένια φύλλα 4 x 8 ποδιών, τα οποία θα χωρέσουν δεξιά στους χώρους των υφιστάμενων πλακιδίων (Εικόνα 8). Η δοκιμή απαιτεί προσομοιωτή ESD, ο οποίος είναι διαθέσιμος από διάφορες πηγές. Ανατρέξτε στην Αναφορά 1. Χρησιμοποιώ το παλαιότερο KeyTek MiniZap, το οποίο είναι σχετικά μικρό και μπορεί να ρυθμιστεί σε +/- 15 kV. Υπάρχουν πολλά άλλα κατάλληλα (και νεώτερα) σχέδια.

σχήμα 8
Σχήμα 8. Η ρύθμιση δοκιμής ESD σύμφωνα με το πρότυπο IEC 6100-4-2. Εικόνα, ευγένεια Keith Armstrong.

Οι δοκιμές ESD είναι μάλλον πολύπλοκες όσον αφορά την αναγνώριση των σημείων δοκιμής, αλλά ουσιαστικά υπάρχουν δύο δοκιμές - εκκένωση αέρα και απαλλαγή από την επαφή. Χρησιμοποιήστε απαλλαγή αέρα για όλα τα σημεία όπου ένας χειριστής μπορεί να αγγίξει το εξωτερικό του EUT. Χρησιμοποιήστε απαλλαγή από επαφή για όλα τα εκτεθειμένα μέταλλα, όπου ένας χειριστής μπορεί να αγγίξει και να απορρίψει. Ελέγξτε τόσο τη θετική όσο και την αρνητική πολικότητα. Οι περισσότερες εμπορικές δοκιμές απαιτούν απαγωγή επαφής 4 kV και απαλλαγή αέρα 8 kV.

Η δοκιμή περιλαμβάνει επίσης οριζόντια και κάθετα επίπεδα σύνδεσης. Χρησιμοποιήστε το άκρο απόρριψης επαφής στα επίπεδα σύζευξης. Αυτά τα αεροπλάνα χρειάζονται ένα μονοπάτι απόλυτης αντίστασης προς τη γη. Ανατρέξτε στο πρότυπο IEC για λεπτομέρειες και ακριβείς διαδικασίες δοκιμής.


σχήμα 9
Εικόνα 9. Ένας τυπικός εξομοιωτής ESD με άκρες εκφόρτισης αέρα και επαφής. Μπορεί να παράγει μέχρι +/- 15 kV.

Περίληψη

Με την ανάπτυξη του δικού σας εργαστηρίου δοκιμών αντιμετώπισης προβλημάτων EMI και δοκιμών προληπτικής συμμόρφωσης, εξοικονομείτε χρόνο και χρήματα μετακινώντας τη διαδικασία αντιμετώπισης προβλημάτων στο σπίτι, αντί να προγραμματίζετε το χρόνο και τις σχετικές καθυστερήσεις κόστους και προγραμματισμού, ανάλογα με τα εργαστήρια εμπορικών δοκιμών.

Οι περισσότερες από τις δοκιμές EMI υψηλού κινδύνου εκτελούνται εύκολα με εξοπλισμό χαμηλού κόστους. Η εξοικονόμηση κόστους με την επίλυση προβλημάτων στη δική σας εγκατάσταση μπορεί να ανέλθει σε εκατοντάδες χιλιάδες δολάρια και εβδομάδες ή μήνες καθυστερήσεων προϊόντων.


βιβλιογραφικές αναφορές

Προτεινόμενη λίστα εξοπλισμού αντιμετώπισης προβλημάτων EMI - http://www.emc-seminars.com/EMI_Troubleshooting_Equipment_List-Wyatt.pdf

  1. 1. Υπολογιστής ταλαντωτή ρολογιού (Patrick André) - http://andreconsulting.com/Harmonics.xls
  2. 2. André and Wyatt, EMI Αντιμετώπιση προβλημάτων βιβλίων μαγειρικής για τους σχεδιαστές προϊόντων, SciTech, 2014.
  3. 3. Joffe και Lock, Grounds for Grounding, Wiley, 2010
  4. 4. Ott, Μηχανική Ηλεκτρομαγνητικής Συμβατότητας, Wiley, 2009
  5. 5. Mardiguian, EMI Αντιμετώπιση προβλημάτων Τεχνικές, McGraw-Hill, 2000
  6. 6. Montrose, EMC Made Simple, Montrose Compliance Υπηρεσίες, 2014
  7. 7. Morrison, γείωση και θωράκιση - κυκλώματα και παρεμβολές, Wiley, 2016
  8. 8. Williams, EMC για τους σχεδιαστές προϊόντων, Newnes, 2017


Θα ήθελες...