시장에 나와있는 각 제품은 EMC 규정 전도 및 복사 방출의 상한을 정의합니다.
전도 배출 소음인가 구성 요소들 장치 또는 서브 회로에 의해 생성되고 케이블을 통해 다른 장치 또는 서브 회로로 전송되는 것, PCB 트레이스, 전원 / 접지 평면 또는 기생 커패시턴스. 인터페이스 및 전원 케이블에 나타나는 전도 방출은 낮게 유지되어야합니다. 그렇지 않으면 케이블을 통해 전파되어 다른 장치에 도달하여 문제를 일으킬 수 있습니다.
방사성 방출 소음인가 구성 요소들 전체 시스템이 전자기장으로 생성되므로 공기를 통해 전파되어 다른 장치에 도달 할 수 있습니다.
엔지니어들은 케이블 길이가 신호 파장 (저주파)보다 훨씬 짧을 때 반사없이 케이블을 통한 신호 전파가 발생한다는 것을 알고 있습니다. 이것이 전도 방출이 신호 전파 매체에 대해 집중 모델을 고려할 수있는 저주파의 문제로 간주되는 이유입니다.
반대로 케이블 길이가 신호 파장 (고주파)보다 훨씬 길면 신호 경로를 따라 임피던스 매칭이 제공되는 경우에만 케이블을 따라 신호 전파가 반사없이 발생합니다. 이 경우 도체를 통한 전파를 다음과 같이 분석 할 수 있습니다. 분산 모델 (전송선 이론), 그러나 실제 세계에서 시스템은 종종 도체(케이블 및 회로 트레이스) 고주파용 전송선으로 설계되지 않았습니다. 이러한 전도체는 전송선 대신 안테나와 같은 방식으로 동작하기 때문에 신호를 전자기장으로 쉽게 방사할 수 있습니다. 이것이 복사 방출이 고주파에 대한 문제로 간주되는 이유입니다.
디자이너의 일반적인 경험 법칙은 중요한 도체 길이 다음과 같이 집중 동작과 분산 동작을 구분합니다.
L결정적인= λ/6
그림 1. 집중 시스템과 분산 시스템.
다음 표는 다양한 주파수에 대한 파장, 관련 임계 길이, 일반적인 치수가 임계 길이와 비교할 수있는 구조 및 일반적으로 생성되는 방출 유형을 보여줍니다.
표 1. 다양한 주파수에 대한 일반적인 방출 전파 방법.
일반적으로 전도 방출과 복사 방출 사이의 중단 점은 30MHz로 설정되어 있는데, 여기서 파장 (자유 대기)은 약 10m이고 임계 길이는 약 1.7m입니다.
EMC 규정은 장치 및 해당 케이블 (소위 EUT – 테스트중인 장비). 장치 및 관련 케이블의 일반적인 크기가 최대 1.5m임을 고려할 때 위의 표는 30MHz 이상의 주파수에서만 방사 방출이 발생할 수 있음을 보여줍니다. 여기서 EUT의 일부인 도체 크기는 임계 길이. 30MHz 미만의 주파수에서는 방사 방출이 크게 발생하지 않으며 일반적으로 전도 된 방출에 대해서만 EUT를 테스트해야합니다.
전도 방출 테스트
EUT에서 전도 방출을 테스트하기위한 일반적인 설정에는 다음이 필요합니다.
- EMI 수신기 또는 스펙트럼 분석기 (사전 준수에 적합)
- 리스 (라인 임피던스 안정화 네트워크)
- 지상 평면 – EUT, LISN 및 수신기는 접지면에 배치되고 연결됩니다.
그림 2. 기본 전도 방출 테스트 설정.
LISN은 EUT, 수신기 및 전원 공급 장치에 연결된 XNUMX 포트 장치입니다.
LISN의 목적은 EUT 측정 지점에 걸쳐 RF에서 표준화 된 임피던스를 제공하는 것입니다. LISN은 EUT의 측정 지점을 수신기에 연결하고 전원 공급 장치에서 나오는 원치 않는 간섭 신호를 감쇠 (가상 제거)하여 이러한 신호가 테스트 실행에 영향을 미치지 않도록합니다.
DC, 단상 또는 세 단계 AC. 가장 일반적인 유형은 CISPR 16-1-2에 정의되어 있으며 EUT에 각 라인에서 접지까지 50uH + 50Ω과 병렬로 5Ω의 등가 임피던스를 제공합니다. 라인 또는 중성점과 접지 연결 사이의 "V"의 각 암에 걸쳐 안정화된 임피던스가 나타나기 때문에 단상 공급을 위한 "V-네트워크" 유형이라고 합니다.
그림3. 리스 회로 "V-network"의 각 라인에 대해
그림 4. EUT 단자에서 임피던스 대 주파수. 이미지 제공 : Tekbox – TBLC08 사용자 설명서.
수신기로 측정 된 노이즈는 EMC 규정에서 제공하는 노이즈 제한과 비교되어야합니다. 단상 장치의 경우 각 라인 (위상 및 중성)에 대해 노이즈 측정을 반복해야합니다.
그림 5. 다른 제조업체의 단상 LISN 9KHz-30MHz. 이미지 제공 : NARDA 및 Tekbox.
위에 제시된 기본 테스트 설정에서 접지면은 테스트 환경을 표준화하는 기본적인 역할을합니다. 일반적으로 전도 된 노이즈의 일부는 나중에 더 잘 설명하는 것처럼 기생 매개 변수의 영향을받을 수 있기 때문입니다.
EMI 수신기는 LISN과 같이 EMI 테스트 용으로 설계된 특정 장치입니다. 이 문서에서 다루지 않은 다양한 측면에서 일반 스펙트럼 분석기와 다르지만 첫 번째 아이디어로 특정 EMI 테스트 기능이있는 스펙트럼 분석기로 간주 할 수 있습니다.
- 글로벌 EMC 규정 (예 : 유지 시간, 분해능 대역폭 (RBW), 감지기 등)에 따른 스캔 매개 변수
- LISN 제어로 테스트 자동 실행 및 AC 공급의 경우 라인 위상 간 전환(단상 또는 세 단계)
- 스캔보기, 구성 및 테스트 결과 저장을위한 소프트웨어 인터페이스
그림 6. EMI 수신기. 이미지 제공 : NARDA
스펙트럼 분석기는 설계 및 검증 프로세스 중에 제품에 대한 사전 컴플라이언스 테스트를 수행 할 때 EMI 수신기를보다 저렴하게 대체 할 수 있습니다. 완전한 사전 컴플라이언스 테스트 설정 (LISN + 스펙트럼 분석기 + 접지면)을 2000 달러 미만으로 구입할 수 있으며, 이는 소규모 회사에서도 합리적인 가격입니다. 이러한 제한된 비용으로 제품에서 전도 된 방출을 스캔하고 과도한 소음 방출을 발견하고 최종 컴플라이언스 테스트를 위해 공인 된 테스트 연구소로 이동하기 전에 수정할 수 있습니다.
생성 된 부산물 배출의 허용 수준을 규제하는 수많은 관리 기관이 있습니다. 글로벌 표준화기구는 IEC (International Electrotechnical Commission)입니다.
지역 수준에서 IEC에서 발표 한 EMC 표준을 기반으로하는 규정의 현지 구현을 제공하는 여러 기관이 있습니다. 미국에서는 방출에 관한 가장 일반적인 규정이 FCC (연방 통신위원회)에서 발행하는 반면 유럽에서는 CEN / CENELEC 조직에서 발행합니다.
다음 표는 전도 및 복사 방출에 대한 주요 제품 표준을 보여줍니다.
| 제품 부문 | EN 표준 | 미국 표준 |
| 멀티미디어 장비 (MME) | EN 55032 | FCC 제 15 |
| 산업, 과학 및 의료 장비 (ISM) | EN 55011 | FCC 제 18 |
| 조명장비 렌탈 | EN 55015 | FCC 파트 15/18 |
표 2. 전도 및 복사 방출에 대한 주요 제품 표준
각 표준은 전도 및 방사 방출에 대한 용어, 테스트 방법 및 제한을 규제하기 위해 개발되었습니다. 예를 들어 EN 55032 및 FCC Part 15 표준을 검토 할 수 있습니다.
XNUMXD덴탈의 표준 EN 55032 유럽에서는 멀티미디어의 경우 9kHz ~ 400GHz 주파수 범위에서 신호의 전도 및 방사 방출을 규제합니다) : 정격 RMS 공급 전압이 600V를 초과하지 않는 장비. 장치는 두 가지 클래스로 나뉩니다.
- 클래스 -B (상업용) : 주거 및 가정 환경에서 사용되는 장치에 적용됩니다. 그들은 Class-B에 대해 정의 된 하한 배출 제한 미만의 배출을 가져야합니다.
- 클래스 A (산업용) : Class-B 제한을 초과하는 모든 장치에 적용됩니다. 이 경우 장치는 Class-A에 대해 정의 된 한도 미만의 방출을 가져야하며 주거 지역에서 간섭을 일으킬 수 있으므로 장치 설명서에 경고 알림이 있어야합니다.
그림 7. EN 55032 Class A 및 Class B 전도 방출 제한. 이미지 제공 : Texas Instruments.
마찬가지로 미국 시장 용으로 설계된 제품은 미국 시장에서 설정 한 동등한 제한을 준수해야합니다. 표준 FCC Part 15, 하위 파트 B (의도하지 않은 라디에이터), 섹션 15.107 (전도 제한), 여기서 전도 방출 제한은 EN 55032에 제공된 것과 동일합니다. 또한 FCC 파트 15에서 장치는 두 가지 등급으로 나뉩니다.
- 클래스 -B: 상업, 비즈니스 및 산업 환경에서의 사용에도 불구하고 주거 환경에서 사용하도록 판매되는 디지털 장치.
- 클래스 A: 상업, 산업 또는 비즈니스 환경에서 사용하기 위해 판매되는 디지털 장치 일반 대중이 사용하도록 판매되거나 가정에서 사용하도록 고안된 장치는 제외됩니다.