Setiap produk di pasaran wajib memenuhi Peraturan EMC yang menentukan had atas untuk pelepasan yang dilakukan dan terpancar.
Pelepasan yang dijalankan adalah bunyi komponen yang dihasilkan oleh peranti atau subkitar dan dipindahkan ke peranti lain atau subkitar melalui kabel, PCB jejak, pesawat daya / tanah, atau kapasitans parasit. Pelepasan yang dilakukan yang muncul di antara muka dan kabel kuasa mesti dijaga rendah atau ia dapat menyebarkan melalui kabel dan menjangkau peranti lain, menyebabkan masalah kepada mereka.
Pelepasan terpancar adalah bunyi komponen bahawa keseluruhan sistem dihasilkan sebagai medan elektromagnetik, sehingga dapat menyebarkan melalui udara dan menjangkau peranti lain.
Jurutera mengetahui bahawa penyebaran isyarat melalui kabel berlaku tanpa pantulan apabila panjang kabel jauh lebih pendek daripada panjang gelombang isyarat (frekuensi rendah). Inilah sebabnya mengapa pelepasan yang dilakukan dianggap sebagai masalah untuk frekuensi rendah, di mana model lumped dapat dipertimbangkan untuk media penyebaran isyarat.
Sebaliknya, apabila panjang kabel jauh lebih panjang daripada panjang gelombang isyarat (frekuensi tinggi), penyebaran isyarat di sepanjang kabel akan berlaku tanpa pantulan hanya jika padanan impedans disediakan di sepanjang jalur isyarat. Dalam kes ini, penyebaran melalui konduktor dapat dianalisis sebagai model diedarkan (teori talian penghantaran), tetapi dalam dunia sebenar, sistem sering membentangkan konduktor (kabel dan litar jejak) yang tidak direka bentuk sebagai talian penghantaran untuk frekuensi tinggi. Konduktor sedemikian boleh dengan mudah memancarkan isyarat sebagai medan elektromagnet kerana ia berkelakuan dalam fesyen seperti antena dan bukannya talian penghantaran. Inilah sebabnya mengapa pelepasan terpancar dianggap sebagai isu untuk frekuensi tinggi.
Peraturan biasa bagi pereka adalah mempertimbangkan panjang konduktor kritikal yang memisahkan tingkah laku lumpuh dari tingkah laku yang diedarkan seperti berikut:
LKRITIKAL= λ /6
Rajah 1. Sistem lumpuh vs sistem diedarkan.
Jadual berikut menunjukkan panjang gelombang untuk frekuensi yang berbeza, panjang kritikal yang berkaitan, struktur yang dimensi khasnya setanding dengan panjang kritikal dan jenis pelepasan yang biasanya dihasilkan:
Jadual 1. Kaedah penyebaran pelepasan khas untuk frekuensi yang berbeza.
Secara konvensional, titik putus antara pelepasan yang dilakukan dan terpancar ditetapkan pada 30MHz, di mana panjang gelombang (di udara bebas) kira-kira 10m dan panjang kritikal kira-kira 1.7m.
Peraturan EMC disasarkan untuk mengukur pelepasan dari peranti dan kabelnya (yang disebut EUT - Peralatan yang Diuji). Memandangkan bahawa dimensi khas peranti dan kabel yang berkaitan adalah hingga 1.5m, jadual di atas menunjukkan bahawa pancaran yang dipancarkan hanya boleh berlaku untuk frekuensi melebihi 30MHz, di mana dimensi konduktor yang merupakan sebahagian daripada EUT boleh lebih lama daripada panjang kritikal. Untuk frekuensi di bawah 30MHz, pelepasan terpancar tidak berlaku secara signifikan dan secara amnya, diminta untuk menguji EUT hanya untuk pelepasan yang dilakukan.
Menguji Pelepasan yang Dijalankan
Penyediaan khas untuk menguji pelepasan yang dilakukan dari EUT memerlukan yang berikut:
- Penerima EMI atau penganalisis spektrum (sesuai untuk pra-pematuhan)
- SENARAI (Rangkaian Penstabilan Impedans Line)
- Pesawat Darat - EUT, LISN dan penerima diletakkan di atas dan disambungkan ke permukaan tanah.
Rajah 2. Persediaan ujian pelepasan yang dijalankan secara asas.
LISN adalah peranti tiga port yang disambungkan ke EUT, penerima, dan bekalan kuasa.
Tujuan LISN adalah untuk memberikan impedans standard pada RF di seluruh titik pengukuran EUT. LISN memasangkan titik pengukuran EUT ke penerima dan mengurangkan (hampir menghilangkan) isyarat gangguan yang tidak diingini yang berasal dari bekalan kuasa, untuk mengelakkan isyarat sedemikian mempengaruhi pelaksanaan ujian.
Terdapat pelbagai jenis LISN untuk menganalisis DC, fasa tunggal atau Tiga Fasa AC. Jenis yang paling biasa ditakrifkan dalam CISPR 16-1-2 dan memberikan kepada EUT galangan setara 50Ω selari dengan 50uH + 5Ω merentasi setiap talian ke bumi. Ia dinamakan jenis "rangkaian V" untuk bekalan fasa tunggal, kerana impedans yang stabil muncul pada setiap lengan "V," antara sambungan talian atau neutral dan bumi.
Rajah3. LISN litar untuk setiap baris "rangkaian V"
Gambar 4. Impedans vs frekuensi di terminal EUT. Gambar ihsan dari manual pengguna Tekbox - TBLC08.
Kebisingan yang diukur dengan penerima mesti dibandingkan dengan had kebisingan yang disediakan oleh peraturan EMC. Bagi peranti fasa tunggal, pengukuran bunyi mesti diulang untuk setiap baris (fasa dan neutral).
Rajah 5. LISN fasa tunggal 9KHz-30MHz dari pengeluar yang berbeza. Gambar ihsan NARDA dan Tekbox.
Dalam penyediaan ujian asas yang ditunjukkan di atas, bidang tanah membuat peranan mendasar untuk menyeragamkan persekitaran pengujian, kerana biasanya sebahagian dari kebisingan yang dilakukan dapat dipengaruhi oleh parameter parasit, seperti yang dijelaskan dengan lebih baik kemudian.
Penerima EMI adalah peranti khusus yang direka untuk ujian EMI, seperti LISN. Ia berbeza dengan penganalisis spektrum generik untuk pelbagai aspek yang tidak diliputi dalam artikel ini, tetapi sebagai idea pertama, ia boleh dianggap sebagai penganalisis spektrum dengan ciri ujian EMI tertentu:
- imbas parameter sesuai dengan peraturan EMC global (iaitu waktu tahan, lebar jalur resolusi (RBW), pengesan, dll.)
- perlaksanaan automatik ujian dengan kawalan LISN dan bertukar antara fasa talian sekiranya bekalan AC (fasa tunggal atau Tiga Fasa)
- antara muka perisian untuk paparan imbasan, konfigurasi dan penjimatan hasil ujian
Rajah 6. Penerima EMI. Gambar ihsan NARDA
Penganalisis spektrum boleh menjadi pengganti yang lebih murah untuk penerima EMI ketika melakukan pengujian pra-pematuhan produk semasa proses reka bentuk dan pengesahan. Persediaan ujian pra-pematuhan lengkap (LISN + spektrum penganalisis + landasan tanah) boleh dibeli dengan harga kurang dari $ 2000, harga yang berpatutan juga untuk syarikat kecil. Dengan kos terhad seperti itu, mungkin untuk membuat imbasan pelepasan yang dilakukan dari suatu produk, mengetahui pelepasan kebisingan yang berlebihan dan membuat pembetulan sebelum pergi ke makmal ujian yang diakreditasi untuk ujian kepatuhan terakhir.
Terdapat banyak badan yang mengatur tahap pelepasan biproduk yang dibenarkan. Badan standardisasi global adalah IEC (International Electrotechnical Commission).
Di tingkat wilayah, ada badan yang berbeda untuk menyediakan pelaksanaan peraturan lokal berdasarkan standar EMC yang dikeluarkan oleh IEC: di Amerika Syarikat, peraturan yang paling umum mengenai pelepasan dikeluarkan oleh FCC (Suruhanjaya Komunikasi Persekutuan), sementara di Eropah mereka dikeluarkan oleh organisasi CEN / CENELEC.
Jadual berikut menunjukkan standard produk utama untuk pelepasan yang dilakukan dan terpancar:
| Sektor produk | Standard EN | Standard AS |
| Peralatan multimedia (MME) | EN 55032 | FCC Bahagian 15 |
| Peralatan industri, saintifik dan perubatan (ISM) | EN 55011 | FCC Bahagian 18 |
| Peralatan lampu | EN 55015 | Bahagian FCC 15/18 |
Jadual 2. Standard produk utama untuk pelepasan yang dilakukan dan terpancar
Setiap standard dikembangkan untuk mengatur syarat, kaedah pengujian dan had untuk pelepasan yang dilakukan dan terpancar. Sebagai contoh kita dapat memeriksa standard EN 55032 dan FCC Bahagian 15.
. standard EN 55032 mengatur di Eropah pelepasan isyarat yang dilakukan dan dipancarkan dalam julat frekuensi 9kHz hingga 400GHz untuk multimedia): peralatan yang mempunyai voltan bekalan RMS tidak melebihi 600V. Peranti dibahagikan kepada dua kelas:
- Kelas-B (komersial): ini berlaku untuk perangkat yang digunakan di lingkungan perumahan dan domestik. Mereka mesti mempunyai pelepasan di bawah had pelepasan yang lebih rendah yang ditentukan untuk Kelas-B.
- Kelas-A (perindustrian): ini berlaku untuk semua peranti yang melebihi had Kelas-B. Dalam kes ini, peranti mesti mempunyai pelepasan di bawah had yang ditentukan untuk Kelas-A dan boleh menyebabkan gangguan di kawasan kediaman, oleh itu manual peranti mesti mempunyai pemberitahuan amaran.
Gambar 7. EN 55032 Kelas A dan Kelas B melakukan had pelepasan. Gambar ihsan Texas Instruments.
Begitu juga, produk yang direka untuk pasaran AS mesti mematuhi had setara yang ditetapkan oleh Bahagian FCC standard 15, bahagian B (radiator yang tidak disengajakan), bahagian 15.107 (had yang dikendalikan), di mana had pelepasan yang dilakukan adalah setara dengan yang diberikan dalam EN 55032. Juga dalam FCC Bahagian 15 peranti dibahagikan dalam dua kelas:
- Kelas-B: peranti digital yang dipasarkan untuk digunakan di persekitaran kediaman walaupun digunakan dalam persekitaran komersial, perniagaan dan perindustrian.
- Kelas-A: peranti digital yang dipasarkan untuk digunakan dalam persekitaran komersial, perindustrian atau perniagaan; tidak termasuk peranti yang dipasarkan untuk digunakan oleh masyarakat umum, atau bertujuan untuk digunakan di rumah.