Spiegare il funzionamento del Bulk Current Injection Test System

Per simulare lo stress EMI nell'ambiente operativo previsto, a test di iniezione di corrente di massa è una RF condotta test di immunità in cui un segnale modulato viene iniettato nei cavi attraverso una sonda di iniezione di corrente.
La resistenza del DUT (e del relativo PCB e dei componenti esterni) ai campi elettromagnetici collegati ai cablaggi della linea di comunicazione può essere valutata utilizzando l'iniezione di corrente di massa (BCI).
Per garantire la conformità e l'affidabilità del prodotto mentre è soggetto a disturbi EMI condotti attraverso una sonda di iniezione, viene utilizzato un test di immunità RF continuo noto come test BCI. Le aziende, i militari e l'industria automobilistica eseguono tutti questo test di immunità a livelli diversi e con frequenze e restrizioni diverse.

Descrizione
Viene eseguito un test di iniezione di corrente di massa per garantire che i segnali RF accoppiati nei cavi di interconnessione e nelle linee di alimentazione non degradino le prestazioni o si discostino dalle specifiche dell'apparecchiatura sottoposta a test.
Inoltre, rivelerà l'ampiezza e la frequenza uniche del malfunzionamento. I dispositivi di calibrazione vengono utilizzati per impostare la potenza diretta nella sonda di iniezione, che genera correnti specificate nel dispositivo di calibrazione per tenere conto delle impedenze e delle risonanze del circuito ampiamente variabili nei cavi. Una sonda di monitoraggio della corrente rileva la quantità effettiva di corrente iniettata.

Test BCI
La fase iniziale, sia essa la tecnica a circuito chiuso o quella di sostituzione, è sempre la LSBCI-40 calibrazione del setup. Questa procedura salva i livelli di test e le relative impostazioni di potenza appropriate per un ulteriore utilizzo durante il test.

Come viene misurato il BCI
A seconda della metrica e dello standard utilizzato, esistono diversi metodi per quantificare l'iniezione di corrente di massa. I volt sono utilizzati nelle applicazioni commerciali perché sono calibrati su una certa quantità di energia.
Le misurazioni della corrente nei cavi utilizzati per i circuiti di retroazione nei veicoli e nelle apparecchiature militari sono spesso effettuate in milliampere-secondi o decibel (mA o dBuA).

Apparecchiatura di prova BCI

Mentre gli strumenti specifici utilizzati per test di iniezione di corrente di massas può cambiare a seconda della natura dei test condotti:

1. Sistema RF condotto
2. Attenuatori e carichi associati
3. Sonda e dispositivo di iniezione BCI
4. Sonda e dispositivo di monitoraggio della corrente

Pre-calibrazione:

La pre-calibrazione viene eseguita con il dispositivo fissato al dispositivo di calibrazione per determinare i livelli di potenza diretta necessari per creare i limiti delle specifiche. La pinza riceve alimentazione tramite un accoppiatore direzionale dalla sorgente del segnale (generatore di segnale e amplificatore). Il morsetto forza la corrente attraverso un circuito da 100 ohm costituito da una terminazione da 50 ohm e un attenuatore da 50 ohm e un analizzatore/ricevitore di spettro alle estremità opposte dell'apparecchiatura.
Utilizzerà il dispositivo di calibrazione per fissare la sonda di iniezione.
Collegherai un'estremità del dispositivo di calibrazione a un carico RF da 50 ohm, 50 watt e sarà necessario un attenuatore del ricevitore da 50 ohm, 30 dB per schermare il ricevitore o l'analizzatore di spettro dal segnale. Entrambe le estremità del dispositivo di calibrazione avranno valori VSWR inferiori a 1.2:1 sullo spettro di frequenze testato.
Il generatore di segnale e l'amplificatore di potenza forniscono segnali alla sonda di iniezione a varie intensità. I limiti di corrente di iniezione del dispositivo di calibrazione sono stati precedentemente calibrati per due diverse intensità di corrente:
1. Una soglia di corrente al di sotto o al di sopra della quale il dispositivo testato non fallirà.
2. Una corrente che interromperà temporaneamente il funzionamento del dispositivo testato senza danneggiarlo oltre la riparazione o il limite specificato.

Procedura di pre-calibrazione Passaggi:

1. È necessario aumentare il segnale di test alla sonda di iniezione fino a quando l'attrezzatura di calibrazione riceve una corrente al livello di accettazione/rifiuto.
2. È importante tenere traccia della potenza diretta e della potenza inversa necessarie per produrre il livello di corrente di accettazione/rifiuto.
3. Deve alzare il segnale di test fino al raggiungimento dei valori di corrente richiesti.
4. Tenere traccia della potenza diretta e inversa richiesta per produrre i livelli di corrente specificati.
5. Per coprire una gamma più ampia di frequenze, ripetere i passaggi 1–4. La gamma di frequenza utilizzata per la calibrazione può arrivare fino a 400 MHz.
6. La potenza complessiva dell'amplificatore necessaria per raggiungere i livelli di corrente desiderati è determinata dalla potenza diretta nei passaggi 1-4. Si può determinare il ROS della sonda di iniezione con l'aiuto della potenza inversa e, sottraendo la potenza diretta dalla potenza inversa, si può determinare la potenza netta data al carico del dispositivo di calibrazione.
7. Deve includere le informazioni delle fasi 1-4 nel rapporto.

Procedura di prova iniezione:

1. Ripetere i passaggi della procedura di precalibrazione utilizzando questa nuova configurazione per il test, assicurandosi di registrare la lettura corrente dalla sonda a banda larga.
2. Fino a quando non si verifica un errore o non viene rilevato il livello di specifica corrente utilizzando le attuali sonde a banda larga, l'intensità del segnale deve essere aumentata a ogni frequenza di test.
3. Verificare a tutte le gamme di frequenza richieste. Effettuare letture di frequenza sufficienti per garantire che tutti gli intervalli di suscettibilità siano stati identificati.
4. I livelli del segnale dovrebbero essere abbassati fino a quando la suscettibilità cessa di verificarsi alle frequenze in cui il dispositivo testato è vulnerabile. Annota le stesse informazioni del passaggio 2.

SICUREZZA:

Usare cautela durante tutti questi esami. Durante questi esperimenti vengono prodotte tensioni e correnti RF molto elevate. Per evitare lesioni, il personale addetto al test deve evitare di toccare qualsiasi parte metallica della configurazione.
Ogni filo e ogni lunghezza di cavo deve superare il test dell'apparecchiatura secondo i requisiti tecnici. Il metodo di prova elencherà tutti i fili e i cavi che controllerà. L'attuale sonda a banda larga deve essere posizionata dalla sonda di iniezione. Per la maggior parte delle esigenze, questo è di circa 5 cm.
Bloccare le sonde di corrente attorno ai fili scoperti richiede particolare cautela. Si consiglia di diseccitare l'elemento di prova prima di qualsiasi installazione o smontaggio dell'apparecchiatura di prova. Se si desidera proteggersi ulteriormente da un'interruzione di tensione, è necessario instradare tutti i fili della sonda attraverso il centro dell'apertura della sonda. I connettori della sonda di corrente e dei suoi cavi non devono toccare la terra oi fili vicini poiché non sono isolati.

Sonde di iniezione di corrente di massa
Le vie primarie LSBCI-40  le sonde sono ordinate in base all'impedenza di trasferimento, all'intervallo di frequenza, alla gestione dell'alimentazione e alla conformità agli standard. Quando si calibra un sistema, l'apparecchiatura utilizzata per la calibrazione fornisce un'impedenza stabile. La cerniera a morsetto della sonda ne consente l'apertura e il fissaggio attorno all'apparecchiatura prima di essere collegata al sistema RF. Queste sonde non sono compatibili con nessun altro tipo di dispositivo di calibrazione.

Sonde di monitoraggio della corrente RF

1. È possibile misurare le correnti in radiofrequenza (RF) su cavi o fili senza stabilire un contatto fisico utilizzando dispositivi circolari con finestra chiamati sonde di monitoraggio della corrente RF.
2. Le sonde di corrente hanno un'ampia varietà di capacità di sensibilità, potenza e frequenza.
3. L'intervallo di radiofrequenza (RF) da 10 kHz a 400 MHz è di interesse primario per i test di iniezione di corrente di massa. Nelle applicazioni di immunità RF, le sonde di monitoraggio della corrente sono spesso impiegate per misurare la quantità di energia RF iniettata nel relativo cavo dopo la sonda di iniezione.
4. Le sonde più adatte a soddisfare le esigenze di test saranno determinate dai criteri e dai requisiti per testare i BCI che verranno dettagliati in seguito. La sonda o le sonde di monitoraggio devono includere la gamma di frequenze testate.

Software
Per il test e la calibrazione RF su un'ampia varietà di frequenze, è necessario il software EMC/EMI. Può utilizzare il pannello frontale di un sistema RF condotto o un laptop che esegue un programma appropriato per questo scopo. Il programma necessita dell'accesso ai driver corrispondenti per qualsiasi componente autonomo (generatore di segnale, analizzatore di spettro, ecc.) per poter scambiare dati con essi.

Esecuzione di test BCI
La calibrazione è la fase iniziale nella somministrazione di a LSBCI-40 valutazione, indipendentemente dal fatto che venga utilizzato l’approccio sostitutivo o quello a circuito chiuso. Una volta completata la calibrazione, la procedura di accompagnamento ed eventuali requisiti aggiuntivi di test standard o speciali costituiranno l'obiettivo principale dei test successivi.
Deve adottare misure di attenuazione e di sicurezza prima di eseguire qualsiasi test, inclusa la calibrazione. Anche se molti sistemi sono costruiti con protezione da test eccessivi, possono comunque verificarsi danni alle apparecchiature se non vengono utilizzate le connessioni e le procedure corrette.

Modulazione del segnale RF
La modulazione di ampiezza (AM) e la modulazione di ampiezza con conservazione del picco (AMPC) sono i due tipi di modulazione utilizzati per i segnali nel test BCI (AM PC). La tecnica del segnale AM ​​PC nelle applicazioni automobilistiche viene spesso utilizzata poiché il suo picco di modulazione coincide con i segnali CW.

Metodo di sostituzione per il test BCI
I livelli di potenza forniti durante la calibrazione vengono utilizzati come fattore principale nell'approccio sostitutivo per i test BCI e possono limitare la corrente in base all'impedenza della linea EUT.
La calibrazione prevede che il sistema determini la quantità di potenza necessaria per indurre una quantità specificata di corrente in un carico di 50 Ohm in un determinato intervallo di frequenza. Il test dell'EUT/DUT utilizzerà quindi lo stesso livello di potenza associato all'impedenza di 50 Ohm.

Metodo a ciclo chiuso
La tecnica a circuito chiuso (nota anche come circuito di livellamento) utilizza una sonda di monitoraggio della corrente per valutare i livelli di corrente e quindi regola la potenza RF per mantenere una corrente costante attraverso le connessioni collegate.
Le regolazioni vengono effettuate in base alle letture della sonda di monitoraggio della corrente (spesso in mA o dBA). L'approccio a circuito chiuso viene utilizzato per mantenere livelli di corrente costanti basati su stime di potenza derivate dalla procedura di calibrazione.
Poiché DUT/EUT con maggiore impedenza possono richiedere molta più potenza, la potenza viene regolata entro una tolleranza per garantire che la potenza richiesta non venga superata.

Errori di immunità pre-conformità/risoluzione dei problemi
I costi associati ai test di immunità irradiata possono essere proibitivi e in genere c'è poco tempo per apportare modifiche significative al prodotto mentre si trova in laboratorio. A volte, specialmente a intervalli di frequenza più bassi, un test BCI può fornire risultati paragonabili a quelli ottenuti con un EUT/DUT sottoposto alle stesse sollecitazioni fisiche o ambientali.
I test commerciali di immunità irradiata ed eseguiti forniscono valori di test simili (10 V/m e 10 V, ad esempio). Ciò rende possibile eseguire test RF per la diagnosi di guasti EUT/DUT irradiati a prezzi molto più bassi. L'impedenza della sorgente e la frequenza di interesse saranno i due fattori più importanti in questo test.
Questa tecnica eccelle durante i test irradiati quando è più probabile che l'accoppiamento sui cavi che conducono all'EUT/DUT si verifichi a frequenze più basse. La probabilità di accoppiamento riuscito sui fili diminuisce all'aumentare della frequenza, rendendo questo approccio meno attraente. LISUN ha il miglior sistema di test

Risoluzione dei problemi di configurazione del test BCI

Controlla le connessioni
Quando qualcosa non funziona bene in una configurazione di sistema, la prima cosa è ricontrollare tutte le connessioni. Un doppio accoppiatore direzionale con un amplificatore esterno sottolinea l'importanza di questa funzione poiché può attivare molte più connessioni.
Fai attenzione a ricontrollare la filettatura dei connettori RF quando ispezioni le altre connessioni. Potrebbe essere difficile vedere se la connessione è avvitata correttamente se le parti sono vecchie o usurate. Può rendere sicura ogni connessione serrandola manualmente.

Verifica attenuatori
RF La maggior parte degli attenuatori è piuttosto robusta, sebbene possano comunque verificarsi danni dovuti a sovraccarico o trasporto. Se un attenuatore smette di funzionare, non sarà in grado di calibrare a nessun volume. Si consiglia di sostituire separatamente ogni attenuatore durante il controllo delle connessioni e di eseguire la calibrazione per scoprire quale è difettoso.
È inoltre possibile escludere gli attenuatori come potenziali fonti di interferenza testandoli prima di installarli nella configurazione. Utilizzare un misuratore di potenza e un sensore per assicurarsi di avere la giusta quantità di attenuazione.

Controlla il software
Molti diversi tipi di file LSBCI-40 le esigenze possono essere soddisfatte dall'interfaccia utente e dal software EMC/EMI delle apparecchiature di prova. La complessità delle tecniche e delle impostazioni di test e l'inesperienza con il software possono portare a un'ampia varietà di problemi.
Una configurazione fallita potrebbe derivare da un errore, come un errore di battitura nei dati inseriti o una scelta errata di criteri. Prima di iniziare una nuova procedura di test, si raccomanda di verificare i criteri. Spesso può risolvere i problemi del software controllando il manuale dell'utente o altre risorse per garantire che determinati requisiti siano stati soddisfatti.

Valutazione dell'amplificatore RF
L'amplificatore di potenza RF è una parte delicata di qualsiasi configurazione di test RF. L'aspettativa di vita degli amplificatori varia a seconda del produttore, ma dovrebbero essere tutti testati spesso per assicurarsi che funzionino ancora correttamente.
Le discrepanze nelle potenze nominali potrebbero indicare che l'amplificatore è difettoso. L'amplificatore potrebbe non superare un test di frequenza o potrebbe non raggiungere un livello di volume specificato a seconda della gravità del danno.

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