EMC测试计划和关键成功因素

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电磁兼容性(EMC)测试可以对开发人员和项目经理证明难以。内部测试结果很少与预期一样好,在开发过程中可能会出现额外的障碍。这些意外的变化可能导致移位的时间表,增加开发成本和外部测试后成本。

EMC测试概览

EMC是电气设备在其电磁环境中正常运行的能力,而不会对其他设备引入无法忍受的扰动。但是,很少有主题难以掌握为EMC。您看不到,听到或感受电磁波,这使得难以确定影响因素和结构。

如今,工程师们面临着更复杂的障碍,因为更小的封装尺寸常常与减少成本和开发时间的经济目标相冲突。因此,必须经常做出妥协。

这种强烈的压力迅速频繁导致EMC问题,这些问题只能在项目的最终阶段光明。MPS的目标是为客户提供技术支持,并为未来的技术挑战做好准备。通过明确结构化的EMC测试开发过程,很容易避免这些问题(见图1)。

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图1:结构化EMC测试开发过程

要求和测试计划

从EMC测试项目计划开始。计划确保每个所涉及的每个人都知道将产品销售到最终客户的目标和要求。根据产品和行业,必须满足不同的要求。在各种EMC规定之上,必须满足国际标准和国家标准(见图2)。

这方面的一个例子是汽车行业,其中汽车开发的复杂性涉及到确保适当组件交互的额外需求。汽车工业花了数年时间来定义电子元件和组件的要求。限制和测试水平已经标准化,风险评估可以仅基于组件测量进行。

然而,仅仅满足法律要求是不够的。几乎每一个汽车制造商都有他们自己的EMC要求,更高的测试水平和更低的排放限制。严格遵守这些要求可以确保通信服务(广播和移动)和大功率电子产品(例如电子助推器、电子列车、车载充电器)并行工作。

EMC测试计划过程也有利于其他行业,其中产品由子组件组成 - 其中一些甚至没有在内部开发。虽然当模块相互连接时,无法确保将满足所有限制和测试水平,但预先确定要求明显降低了这种风险。

应将一个独特的测试计划集成到开发计划中。该计划是在开发第一阶段更新的工作文件,并作为项目测试和文档阶段的中央文件。

良好的EMC测试计划定义并记录有关被测设备(EUT)的所有相关信息。本文档应允许工程师在没有其他文档和背景知识的情况下运行他们的测试。在测试期间定义操作模式与测试设置(接地,接线,负载箱和软件配置)同样重要。使用外部供应商和多个客户的公司应记录EMC测试计划中的所有相互理解的要求。应在整个过程中跟踪要求,尤其是购买的零件。

EMC测试计划的概念和技术

电缆的PCB尺寸和连接器位置通常通过机械限制预定。外壳基于成本结构,重量和热概念。

机械设计需要重视EMC。在此阶段进行的决定可能导致以后只能通过重新设计布局或进行额外EMC测量来通过广泛努力来解决的问题。

例如,板上插头和功能组的初始位置(如开关稳压器)是重要的,因为开关产生E和H域。直接场耦合是由元件(如主线圈)的距离、设计和高度决定的。(见图3)。

包装,效率和成本推动开关调节器的开发。产品正在提供更高的开关频率,包括具有频率扩频和高集成电源模块的IC。金宝搏188网址高手

在创建设计时,考虑更高或更低的开关频率的优点和缺点。汽车供应商通常在开关频率低于1MHz时遵守有限的AM波段值。基频,或基频的一次谐波,在这个频带内。此外,在低开关频率时,有时需要较大的输入滤波器和较大的线圈。

AM频段上方的开关频率(例如2MHz)提供基本频率的优势,并且在该频段之外的第一个谐波的优势。诸如输入滤波器和线圈的组件可以减小尺寸,值和成本。然而,有缺点,如在开关损耗,热升高和EMC上会聚。记住在确定使用哪种拓扑和技术时记住这些权衡。

开关频率较高的优点 开关频率较高的缺点
基于较小组件的较小包装

更高的开关损耗
较高的电磁噪声
更具成本效益 热度升高

表1:选择开关频率

对EMC测试计划的布局和审查

6.

此时,根据经验价值,对可能技术的分析以及购买零件和供应商的评估进行风险评估。开始致力于潜在的干扰源和产品的弱点,因为布局包括妥协(机械,热,功能和EMC技术)。在生产第一板之前,内部或外部布局审查有助于查找和实施最佳妥协。

在第一个布局中,额外的焊盘和组件可以在EMC测量期间允许您尝试不同的策略。您还可以在EMC实验室的第一次测量期间创建电路板和装配选项的变化,因为有几个同时测试将允许您快速收集结果,例如有关复杂耦合的信息。188金宝博备用亚洲无论您如何提前计划,最佳结果都很难在没有测试的情况下定义。

EMC测试和优化

7.

在测试系统之前,请考虑可能的组件和组件的测试结果。前面的步骤集中处理了产品本身,它们提供了一个很好的概述,可以帮助您确定在预测试中应该关注哪些主题。通过每一次测试,项目变得更加透明,项目风险也降低了。

第一个具有真实应用程序的EMC测试应接下来进行。预先测试早期寻找弱点的关键。基于EMC测试计划和具有类似产品的经验,过滤出单独的测试方法并提前检查它们。建议进行干扰发射测量和免疫测量的组合。坚实的概述和快速反馈很重要。测试计划特别有助于准备与EMC实验室协调的EMC测量。188金宝博备用亚洲从EMC实验室获得两种可能的结果:188金宝博备用亚洲

结果1:EUT不通过要求

在这种情况下,必须识别干扰源,并且应获得优化测量。如果在关键点提供了适当的装配选项,并且包含替代组件,您可以立即开始优化。测量时间有限。即使您没有您自己的EMC分析设备,也可以尽可能多地收集测试会话中的信息。

结果2:EUT通过要求

如果产品符合EMC要求,您将有机会进行优化。成本和结果之间的理想场景通常仅通过多次测量来确定。

MPS一直在建立我们在与EMC相关主题的经验,以解决早期设计阶段的这些问题。从IC开发开始,客户特定的应用程序设计,在验证期间,MPS是电力解决方案市场的可行合作伙伴。


参考:



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