Piyasadaki her ürünün bu şartları karşılaması gerekmektedir. EMC düzenlemeleri İletilen ve yayılan emisyonlara ilişkin üst limitleri tanımlar.
iletilen emisyonlar gürültü mü bileşenler Bir cihaz veya alt devre tarafından üretilip kablolama yoluyla başka bir cihaza veya alt devreye aktarılanlar, pcb izler, güç/yer düzlemleri veya parazitik kapasitans. Arayüz ve güç kablolarında ortaya çıkan iletilen emisyonların düşük tutulması gerekir, aksi takdirde kablolar boyunca yayılıp diğer cihazlara ulaşarak onlarda sorun yaratabilir.
yayılan emisyonlar gürültü mü bileşenler tüm sistemin elektromanyetik alan olarak ürettiği, havada yayılarak diğer cihazlara ulaşabildiği.
Mühendisler, kablo uzunluğu sinyal dalga boyundan (düşük frekans) çok daha kısa olduğunda, kablolar boyunca sinyal yayılımının yansıma olmadan gerçekleştiğini biliyorlar. Bu nedenle iletilen emisyonlar, sinyal yayılma ortamı için toplu bir modelin dikkate alınabileceği düşük frekanslar için bir sorun olarak kabul edilir.
Aksine, kablo uzunluğu sinyal dalga boyundan (yüksek frekans) çok daha uzun olduğunda, yalnızca sinyal yolu boyunca empedans uyumu sağlandığında kablo boyunca sinyal yayılımı yansıma olmadan gerçekleşecektir. Bu durumda iletkenler boyunca yayılma şu şekilde analiz edilebilir: dağıtılmış model (İletim hattı teorisi), ancak gerçek dünyada sistemler genellikle iletkenler (kablolar ve devre yüksek frekanslar için iletim hatları olarak tasarlanmamış izler). Bu tür iletkenler, bir iletim hattı yerine anten benzeri bir şekilde davrandıklarından, elektromanyetik alan olarak sinyalleri kolayca yayabilir. Yayılan emisyonların yüksek frekanslar için bir sorun olarak görülmesinin nedeni budur.
Tasarımcıların ortak kuralı, kritik iletken uzunluğu toplu davranışı dağıtılmış davranıştan şu şekilde ayırır:
LKRİTİK= λ/6
Şekil 1. Toplu sistemler ve dağıtılmış sistemler.
Aşağıdaki tablo, farklı frekanslar için dalga boyunu, ilgili kritik uzunluğu, tipik boyutları kritik uzunlukla karşılaştırılabilir olan yapıları ve tipik olarak üretilen emisyon türlerini göstermektedir:
Tablo 1. Farklı frekanslar için tipik emisyon yayılma yöntemleri.
Geleneksel olarak, iletilen ve yayılan emisyonlar arasındaki kırılma noktası 30 MHz'e ayarlanır; burada dalga boyu (serbest havada) yaklaşık 10 m ve kritik uzunluk yaklaşık 1.7 m'dir.
EMC düzenlemeleri, cihazlardan ve bunların kablolarından (sözde) kaynaklanan emisyonun ölçülmesini amaçlamaktadır. EUT – Test Edilen Ekipman). Cihazların ve ilgili kabloların tipik boyutlarının 1.5 m'ye kadar olduğu göz önüne alındığında, yukarıdaki tablo, bunlardan yayılan emisyonların yalnızca 30MHz üzerindeki frekanslar için meydana gelebileceğini göstermektedir; burada EUT'nin bir parçası olan iletkenlerin boyutları, EUT'un bir parçası olan iletkenlerin boyutlarının yaklaşık olarak 30MHz'den daha uzun olabileceğidir. kritik uzunluk. XNUMXMHz'in altındaki frekanslarda yayılan emisyonlar önemli ölçüde oluşmaz ve genellikle EUT'nin yalnızca iletilen emisyonlar için test edilmesi istenir.
Gerçekleştirilen Emisyonların Test Edilmesi
EUT'tan gerçekleştirilen emisyonun test edilmesine yönelik tipik kurulum aşağıdakileri gerektirir:
- EMI alıcısı veya spektrum analizörü (ön uyumluluğa uygun)
- LİSN (Hat Empedansı Stabilizasyon Ağı)
- yer düzlemi – EUT, LISN ve alıcı yer düzlemine yerleştirilir ve bağlanır.
Şekil 2. Temel yürütülen emisyon testi kurulumu.
LISN, EUT'ye, alıcıya ve güç kaynağına bağlanan üç bağlantı noktalı bir cihazdır.
LISN'nin amacı, EUT ölçüm noktası boyunca RF'de standartlaştırılmış bir empedans sağlamaktır. LISN, EUT'un ölçüm noktasını alıcıya bağlar ve bu tür sinyallerin testin yürütülmesini etkilemesini önlemek için güç kaynağından gelen istenmeyen girişim sinyallerini zayıflatır (neredeyse ortadan kaldırır).
DC, tek fazlı veya tek fazlı analiz için farklı LISN türleri vardır. Üç faz AC. En yaygın tip, CISPR 16-1-2'de tanımlanır ve EUT'ye, toprağa giden her hat boyunca 50uH + 50Ω ile paralel olarak 5Ω'luk eşdeğer bir empedans sunar. Hat veya nötr ile toprak bağlantısı arasındaki "V"nin her bir kolunda stabilize empedans göründüğünden, tek fazlı besleme için "V-şebekesi" tipi olarak adlandırılır.
Figür 3. LISN devre “V ağının” her satırı için
Şekil 4. EUT terminallerinde empedans ve frekans. Resim Tekbox – TBLC08 kullanım kılavuzunun izniyle.
Alıcıyla ölçülen gürültü, EMC yönetmeliklerinin sağladığı gürültü sınır değerleri ile karşılaştırılmalıdır. Tek fazlı cihazlarda gürültü ölçümleri her hat için (faz ve nötr) tekrarlanmalıdır.
Şekil 5. Farklı üreticilere ait tek fazlı LISN 9KHz-30MHz. Resim NARDA ve Tekbox'ın izniyle.
Yukarıda sunulan temel test kurulumunda, daha sonra daha iyi açıklanacağı gibi, genellikle iletilen gürültünün bir kısmı parazit parametrelerden etkilenebildiğinden, yer düzlemi test ortamını standartlaştırmada temel bir rol oynar.
EMI alıcısı, LISN gibi EMI testi için tasarlanmış özel bir cihazdır. Bu makalede ele alınmayan çeşitli yönlerden genel bir spektrum analizöründen farklıdır, ancak ilk fikir olarak, belirli EMI test özelliklerine sahip bir spektrum analizörü olarak düşünülebilir:
- parametreleri küresel EMC düzenlemelerine uygun şekilde tarayın (yani tutma süresi, çözünürlük bant genişliği (RBW), dedektör vb.)
- LISN kontrolü ile testin otomatik olarak yürütülmesi ve AC beslemesi (tek fazlı veya Üç faz)
- tarama görünümü, konfigürasyon ve test sonuçlarının kaydedilmesi için yazılım arayüzü
Şekil 6. Bir EMI alıcısı. Resim NARDA'nın izniyle
Bir spektrum analizörü, tasarım ve doğrulama süreci sırasında ürünlerin ön uyumluluk testini gerçekleştirirken EMI alıcısının yerine daha ucuz bir alternatif olabilir. Tam bir ön uyumluluk testi kurulumu (LISN + spektrum analizörü + yer düzlemi), küçük şirketler için de makul bir fiyat olan 2000 dolardan daha düşük bir fiyata satın alınabilir. Bu kadar sınırlı bir maliyetle, bir üründen yapılan emisyonların taranması, aşırı gürültü emisyonlarının tespit edilmesi ve son uygunluk testi için akredite bir test laboratuvarına gitmeden önce düzeltmelerin yapılması mümkündür.
Yan ürünlerin oluşturduğu emisyonların izin verilen seviyelerini düzenleyen çok sayıda yönetim organı bulunmaktadır. Küresel standardizasyon organı IEC'dir (Uluslararası Elektroteknik Komisyonu).
Bölgesel düzeyde, IEC tarafından yayınlanan EMC standartlarına dayalı düzenlemelerin yerel olarak uygulanmasını sağlayan farklı organlar vardır: Amerika Birleşik Devletleri'nde emisyonlarla ilgili en yaygın düzenlemeler FCC (Federal İletişim Komisyonu) tarafından yayınlanırken, Avrupa'da bunlar CEN/CENELEC kuruluşları tarafından yayınlanmıştır.
Aşağıdaki tablo iletilen ve yayılan emisyonlara ilişkin ana ürün standartlarını göstermektedir:
| Ürün sektörü | EN standardı | ABD standardı |
| Multimedya ekipmanı (MME) | EN 55032 | FCC Bölüm 15 |
| Endüstriyel, bilimsel ve tıbbi ekipmanlar (ISM) | EN 55011 | FCC Bölüm 18 |
| Aydınlatma ekipmanı | EN 55015 | FCC Bölüm 15/18 |
Tablo 2. İletilen ve yayılan emisyonlar için ana ürün standartları
Her standart, iletilen ve yayılan emisyonlara ilişkin şartları, test yöntemlerini ve limitleri düzenlemek üzere geliştirilmiştir. Örnek olarak EN 55032 ve FCC Bölüm 15 standartlarını inceleyebiliriz.
The EN 55032 standardı Avrupa'da multimedya için 9 kHz ila 400 GHz frekans aralığında iletilen ve yayılan sinyal emisyonlarını düzenler: RMS nominal besleme gerilimi 600 V'u aşmayan ekipman. Cihazlar iki sınıfa ayrılır:
- B-sınıfı (ticari): bu, konut ve ev ortamlarında kullanılan cihazlar için geçerlidir. Sınıf-B için tanımlanan alt emisyon sınırlarının altında emisyonlara sahip olmaları gerekir.
- A sınıfı (endüstriyel): Bu, B Sınıfı sınırlarını aşan tüm cihazlar için geçerlidir. Bu durumda cihazın A Sınıfı için tanımlanan limitlerin altında emisyona sahip olması ve yerleşim alanlarında girişime neden olabilmesi nedeniyle cihaz kullanım kılavuzunda uyarı yazısı bulunmalıdır.
Şekil 7. EN 55032 Sınıf A ve Sınıf B yürütülen emisyon sınırları. Görüntü Texas Instruments'ın izniyle.
Benzer şekilde, ABD pazarı için tasarlanan ürünler, ABD tarafından belirlenen eşdeğer limitlere uygun olmalıdır. standart FCC Bölüm 15, alt bölüm B (istenmeyen radyatörler), bölüm 15.107 (iletilen limitler), burada iletilen emisyon limitleri EN 55032'de verilenlere eşdeğerdir. Ayrıca FCC Bölüm 15'te cihazlar iki sınıfa ayrılır:
- B-sınıfı: ticari, iş ve endüstriyel ortamlarda kullanılmasına bakılmaksızın, konut ortamında kullanılmak üzere pazarlanan dijital cihazlar.
- A sınıfı: ticari, endüstriyel veya iş ortamında kullanılmak üzere pazarlanan dijital cihazlar; halkın kullanımı için pazarlanan veya evde kullanılması amaçlanan cihazlar hariç.