Test di conformità EMC Viene utilizzato per confermare che un dispositivo elettrico o elettronico non emetta disturbi elettromagnetici indesiderati o non diventi eccessivamente suscettibile alle cause di disturbi elettromagnetici nel suo habitat naturale. Il principio di funzionamento si basa sulla coesistenza. Diverse apparecchiature dovrebbero essere in grado di condividere l'infrastruttura elettrica e lo spettro senza interferire tra loro. Per garantire che ciò avvenga, gli enti regolatori stabiliscono limiti, procedure e standard di accettazione che vengono utilizzati uniformemente nei settori industriali. I test pratici EMI/EMC vengono eseguiti per valutare due dimensioni complementari. Nei test sulle emissioni, un prodotto viene esaminato in termini di quantità di cavi e radiazioni che emette nell'ambiente. I test di immunità sono coinvolti nella determinazione del comportamento del prodotto alle sollecitazioni elettromagnetiche esterne.
Superare o fallire non è un limite. I test di conformità forniscono un livello di garanzia che, nelle condizioni elettromagnetiche reali, le prestazioni saranno costanti. Promuove la sicurezza di accesso al mercato e la qualità del prodotto. La conoscenza del principio di funzionamento spiega perché la configurazione dei test sia un compito rigoroso, perché la documentazione sia importante e perché la minima modifica delle impostazioni possa alterare i risultati di diversi decibel.

Principio di prova delle emissioni e catena di misurazione

I test di conformità EMC pongono una domanda molto semplice sul lato delle emissioni: la quantità di energia elettromagnetica indesiderata prodotta dal prodotto e la quantità che questa esce dal prodotto. Esistono due percorsi principali. Le emissioni condotte sono quelle che si verificano attraverso i cavi di alimentazione e di segnale. Le emissioni irradiate vengono rilasciate come campi elettromagnetici sul prodotto.
Nel caso delle emissioni condotte, il principio di funzionamento è il controllo e la misurazione dell'impedenza. Una rete di impedenza viene aggiunta tra il prodotto e la sorgente di alimentazione, in modo che le perturbazioni incontrino un carico ripetibile. La tensione di disturbo su questa rete è collegata a un ricevitore di misura che scansiona temporalmente l'intervallo di frequenza specificato su larghezze di banda predefinite e rilevatori predefiniti. Il ricevitore non rileva solo i picchi istantanei. Implementa algoritmi di rilevamento che simulano l'effetto dell'interferenza sui servizi radio reali. La ripetibilità è associata alla messa a terra a impedenza fissa e alla geometria del cavo.
Le emissioni irradiate si basano sulla misurazione del campo lontano. L'oggetto viene posto in un ambiente controllato e il rispettivo valore di intensità di campo viene misurato a distanza nota in termini di antenne calibrate. Questo è il principio del campionamento spaziale. Il test misura il campo più elevato che può disturbare i servizi radio ruotando il prodotto e alternando la polarità dell'antenna al fine di rilevarne i valori massimi. Il fattore di distanza dell'antenna e l'attenuazione della posizione sono fortemente influenzati poiché l'intensità di campo varia a una velocità elevata a causa della geometria.
In entrambe le direzioni, la catena di misura è composta da ricevitori, antenne, cavi, preamplificatori e piani di riferimento. La calibrazione è necessaria per accertare che ciò che viene misurato sia entro limiti assoluti. Il principio di funzionamento si basa sulla gestione di tutte le variabili che possono interferire con l'accoppiamento tra il prodotto e il sistema di misura.

Principio del test di immunità e applicazione dello stress

Nei test EMI EMC, la prospettiva è invertita nei test di immunità. Invece di valutare l'emissione del prodotto, si considera come il prodotto reagisce allo stress elettromagnetico quando viene applicato. Il principio di funzionamento è l'esposizione regolata. Campi o scariche standardizzati di forme d'onda vengono utilizzati in modo ripetibile mentre il prodotto viene misurato in termini di degradazione, perdita di funzionalità o comportamento non sicuro.
L'immunità condotta è un disturbo che coinvolge i cavi nelle reti di accoppiamento che non interrompono il normale funzionamento senza imporre sollecitazioni sul condotto. L'immunità irradiata espone il prodotto a campi elettromagnetici uniformi in un intervallo di frequenze ridotto. Il test di scarica elettrostatica prevede l'applicazione di una scarica controllata ai punti che possono essere toccati dall'utente. Il test di sovratensione e transitori provoca eventi ad alta energia equivalenti a fulmini o commutazioni.
In tutti i test di immunità vige il principio di equivalenza. Lo stress introdotto dovrebbe riflettere le condizioni reali e dovrebbe essere introdotto in modo tale che altri laboratori siano in grado di replicarlo. I criteri di superamento sono caratterizzati dal monitoraggio. Queste perdite temporanee, che possono essere recuperate autonomamente, possono essere benvenute, mentre la perdita di funzionalità o il funzionamento non sicuro non lo sono. Il test è quindi una combinazione di fisica dell'esposizione e valutazione funzionale.

Figura: Test di conformità EMC

Controllo dell'ambiente di prova e ripetibilità

Il controllo ambientale è uno degli aspetti vitali del principio di funzionamento. I test di conformità EMC sono sensibili al percorso dei cavi di messa a terra e al rumore circostante. Il piano di massa di riferimento offre un percorso di ritorno stabile. Le lunghezze e le posizioni dei cavi sono specificate poiché influenzano l'accoppiamento. I segnali ambientali dovrebbero avere un margine inferiore per evitare di coprire le emissioni del prodotto.
La definizione di un piano di ripetizione viene realizzata mediante piani documentati e procedure di verifica. L'ambiente viene verificato tramite scansioni di background. La catena di misura viene controllata tramite segnali di riferimento. Eventuali deviazioni richiederebbero azioni correttive anche prima dell'esecuzione del test vero e proprio. Il campo deve assicurarsi che il prodotto sia rappresentato dai risultati e non dalla configurazione del test.
I laboratori moderni dispongono anche di un controllo di interazione tra i vari test. I cavi o la messa a terra possono essere modificati quando si eseguono test di immunità ad alta energia. I processi devono essere verificati prima di tornare alle misurazioni delle emissioni. Questa sequenza non influisce sulla capacità di misurare la catena di misura.

Conformità della documentazione e integrazione del sistema

La conformità è dimostrata tramite documentazione che traccia i risultati fino al metodo e agli standard di conformità. I ​​piani di prova caratterizzano le impostazioni e l'accettazione del caso peggiore. La rendicontazione include condizioni ambientali di incertezza nella calibrazione delle apparecchiature e nell'osservazione funzionale. Questa rendicontazione consente ad agenzie e clienti di credere nei risultati.
L'integrazione di sistema facilita l'efficienza e la precisione. Le antenne e il software per reti di disaccoppiamento sono stati sviluppati insieme. Alcuni fornitori come LISUN Fornire EMC integrata in cui la conformità hardware e software limita la variabilità o semplifica gli audit. La conoscenza non viene sostituita dall'integrazione. Supporta il principio di funzionamento, riducendo le interfacce incontrollabili.

Conclusione

Il principio di funzionamento di Test di conformità EMC è l'equivalenza controllata. Geometrie e impedenze definite vengono utilizzate per misurare le emissioni. L'applicazione dell'immunità viene effettuata utilizzando sollecitazioni standardizzate che sono applicazioni nel mondo reale. La fonte di ripetibilità consiste nella calibrazione del controllo ambientale e di procedure controllate. Quando questi fattori sono eseguiti correttamente, i test EMI EMC possono fornire una prova certa che i prodotti possono coesistere in modo sicuro e affidabile nell'ambiente elettromagnetico.