Πώς να επιλέξετε έναν δέκτη δοκιμής EMI CISPR 16-1-1 για ακριβή συμμόρφωση με την EMC

Περίληψη
Οι δοκιμές ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας χρησιμεύουν ως απαραίτητη τεχνική διαδικασία για την πρόσβαση ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών προϊόντων στην αγορά. Ως το βασικό όργανο για τη μέτρηση των διεξαγόμενων και ακτινοβολούμενων εκπομπών, ένας δέκτης δοκιμής EMI που συμμορφώνεται με τις προδιαγραφές του δέκτη δοκιμής EMI CISPR 16‑1‑1 καθορίζει άμεσα την εγκυρότητα των αποτελεσμάτων των δοκιμών EMC. Με επίκεντρο τις βασικές τεχνικές απαιτήσεις για τον δέκτη δοκιμής EMI CISPR 16‑1‑1 και σε συνδυασμό με το LISUN Για το σύστημα δοκιμών ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών της σειράς EMI‑9K, η παρούσα εργασία αναλύει τα κριτήρια επιλογής για δέκτες EMI, εισάγει τα τεχνικά χαρακτηριστικά και τις εφαρμογές μηχανικής του συστήματος EMI‑9KB και παρέχει αναφορά σε εργαστήρια έρευνας και ανάπτυξης και σε τρίτα ινστιτούτα δοκιμών για την εκτέλεση επαλήθευσης συμμόρφωσης με την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα και τον εντοπισμό πηγής παρεμβολών. 

Εισαγωγή

Εσωτερικές μονάδες όπως τροφοδοτικά μεταγωγής, οδηγοί κινητήρων και ψηφιακά κυκλώματα σε σύγχρονα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά προϊόντα παράγουν συνεχώς ηλεκτρομαγνητικές διαταραχές. Οι διαταραχές ταξινομούνται σε αγώγιμες παρεμβολές που διαδίδονται μέσω γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας και καλωδίων σήματος, καθώς και σε ακτινοβολούμενες παρεμβολές που μεταδίδονται μέσω ελεύθερου χώρου. Οι δοκιμές συμμόρφωσης με την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα για προϊόντα απαιτούν ποσοτική λήψη των δύο προαναφερθέντων τύπων σημάτων παρεμβολών, αξιολόγηση του κατά πόσον τα επίπεδα παρεμβολών πληρούν τις οριακές τιμές που καθορίζονται στα εθνικά και διεθνή πρότυπα προϊόντων και ολοκλήρωση της ανάλυσης θέσης των υπερβολικών πηγών παρεμβολών για την παροχή μετρούμενων δεδομένων για την τροποποίηση υλικού των προϊόντων.

The Δέκτης δοκιμής EMI CISPR 16‑1‑1 αντιπροσωπεύει το θεμελιώδες διεθνές πρότυπο για τα όργανα μέτρησης ραδιοδιαταραχών, το οποίο έχει υιοθετηθεί σε εθνικό επίπεδο ως GB/T 6113.101‑2021 στην Κίνα. Αυτό το πρότυπο ορίζει υποχρεωτικές παραμέτρους για τους δέκτες δοκιμών EMI, συμπεριλαμβανομένου του εύρους ζώνης συχνότητας, των χαρακτηριστικών του ανιχνευτή, της παλμικής απόκρισης, του λόγου στάσιμου κύματος τάσης και της ακρίβειας μέτρησης. Μόνο οι δέκτες που συμμορφώνονται με αυτό το πρότυπο μπορούν να παράγουν δεδομένα δοκιμών έγκυρα για πιστοποίηση συμμόρφωσης. Οι συνηθισμένοι αναλυτές φάσματος δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν άμεσα για επίσημες δοκιμές πιστοποίησης EMC λόγω μη συμμορφούμενων χρονικών σταθερών ανιχνευτή και παλμικής απόκρισης. Το LISUN Το σύστημα δοκιμών αγώγιμων και ακτινοβολούμενων παρεμβολών της σειράς EMI‑9K χρησιμοποιεί ως βασικό του στοιχείο μια μονάδα λήψης που πληροί τις απαιτήσεις του δέκτη δοκιμών EMI CISPR 16‑1‑1. Εξοπλισμένο με υποστηρικτικά αξεσουάρ όπως τεχνητά δίκτυα LISN, μετασχηματιστές απομόνωσης και ομοαξονικά καλώδια, το σύστημα πραγματοποιεί ποσοτική μέτρηση αγώγιμων και ακτινοβολούμενων παρεμβολών από ηλεκτρικό και ηλεκτρονικό εξοπλισμό κατά τη λειτουργία και εφαρμόζεται ευρέως σε δοκιμές προ-συμμόρφωσης και πιστοποίησης τρίτων για εξοπλισμό τεχνολογίας πληροφοριών, οικιακές συσκευές, φωτιστικά και άλλα προϊόντα.

EMI-9KB Δέκτης EMI Test

Βασικές Τεχνικές Απαιτήσεις για τον Δέκτη Δοκιμής EMI CISPR 16‑1‑1

Το πρότυπο CISPR 16‑1‑1:2019 καθορίζει πολλαπλούς υποχρεωτικούς δείκτες απόδοσης για τον δέκτη δοκιμής EMI CISPR 16‑1‑1. Πρώτα απ 'όλα, ορίζονται ενδιάμεσα εύρη ζώνης μέτρησης τμηματοποιημένων -6 dB: 200 Hz για το εύρος συχνοτήτων από 9 kHz έως 150 kHz, 9 kHz για 150 kHz έως 30 MHz και 120 kHz για 30 MHz έως 1000 MHz. Κάθε εύρος ζώνης αντιστοιχεί σε ειδικές σταθερές χρόνου φόρτισης-εκφόρτισης για τους ανιχνευτές, ώστε να αναπαράγουν την πραγματική επίδραση των ραδιοδιαταραχών στις ηλεκτρονικές συσκευές. Επιπλέον, ο δέκτης θα πρέπει να υποστηρίζει τρεις λειτουργίες ανιχνευτή, συμπεριλαμβανομένων των Peak (PK), Quasi-peak (QP) και Average (AV). Η ανίχνευση quasi-peak είναι κρίσιμη για τις δοκιμές πιστοποίησης EMC, των οποίων οι σταθερές χρόνου φόρτισης και εκφόρτισης πρέπει να ακολουθούν αυστηρά τις τυπικές προδιαγραφές για να εγγυώνται την ακριβή μέτρηση των σημάτων διαταραχής τύπου παλμού.

Η αντίσταση εισόδου ορίζεται ως 50 Ω, με λόγο στάσιμου κύματος τάσης που δεν υπερβαίνει το 2 υπό εξασθένηση RF 0 dB και δεν υπερβαίνει το 1.2 υπό εξασθένηση RF 10 dB, έτσι ώστε να ελαχιστοποιούνται τα σφάλματα μέτρησης που προκαλούνται από την ανάκλαση του σήματος στη θύρα. Η ακρίβεια μέτρησης για τα σήματα διαταραχής παλμού αναφοράς πρέπει να ελέγχεται εντός ±2 dB. Η ακρίβεια απόκρισης παλμού πρέπει να πληροί τα τυπικά όρια όταν η συχνότητα επανάληψης παλμού δεν είναι μικρότερη από 20 Hz. Περαιτέρω δείκτες, συμπεριλαμβανομένης της απόρριψης ενδιάμεσης συχνότητας, του ορίου θορύβου και του εύρους μέτρησης τάσης ακροδεκτών, πρέπει επίσης να συμμορφώνονται με τις προδιαγραφές του δέκτη δοκιμής EMI CISPR 16‑1‑1. Ο μη συμμορφούμενος εξοπλισμός μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικές αποκλίσεις στα αποτελέσματα των δοκιμών, με αποτέλεσμα την εσφαλμένη εκτίμηση των προϊόντων, δηλαδή την απόρριψη κατάλληλων δειγμάτων ή την έγκριση μη συμμορφούμενων δειγμάτων, γεγονός που συνεπάγεται κινδύνους πιστοποίησης και κινδύνους αγοράς.

Τεχνική Ανάλυση του LISUN Σύστημα δοκιμής αγόμενων και ακτινοβολούμενων παρεμβολών σειράς EMI‑9K

The LISUN Το σύστημα δοκιμών αγώγιμων και ακτινοβολούμενων παρεμβολών της σειράς EMI‑9K αποτελείται από πολλαπλά υπομοντέλα, συμπεριλαμβανομένων των EMI‑9KA, EMI‑9KB, EMI‑9KBS και EMI‑9KC. Οι βασικές μονάδες λήψης έχουν σχεδιαστεί σύμφωνα με τις προδιαγραφές του δέκτη δοκιμών EMI CISPR 16‑1‑1. Ολόκληρο το όργανο διαθέτει ένα πλήρως κλειστό περίβλημα υψηλής αγωγιμότητας με εξαιρετική απόδοση θωράκισης, εξαλείφοντας τις αυτοδημιουργούμενες ηλεκτρομαγνητικές διαταραχές που μπορεί να επηρεάσουν τα αποτελέσματα των δοκιμών. Το πλήρες σύστημα επιτρέπει την ποσοτική μέτρηση αγώγιμων και ακτινοβολούμενων παρεμβολών ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών προϊόντων υπό συνθήκες λειτουργίας, υποστηρίζοντας την επιθεώρηση συμμόρφωσης με την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα και τον εντοπισμό πηγών παρεμβολών.

Οι διαφορές μεταξύ των υπομοντέλων έγκεινται κυρίως στην κάλυψη συχνοτήτων. Το EMI‑9KA καλύπτει τα 9 kHz‑30 MHz και είναι κατάλληλο μόνο για δοκιμές διεξαγόμενης εκπομπής. Τα EMI‑9KB και EMI‑9KBS καλύπτουν τα 9 kHz‑300 MHz για να υποστηρίξουν τόσο τη μέτρηση αγόμενης όσο και τη χαμηλής έως μέσης συχνότητας ακτινοβολούμενης διαταραχής. Το EMI‑9KC καλύπτει τα 9 kHz‑1000 MHz, καλύπτοντας πλήρως το πλήρες εύρος συχνοτήτων δοκιμών EMI για πολιτικά προϊόντα. Η τυπική διαμόρφωση περιλαμβάνει έναν δέκτη δοκιμών, ένα τεχνητό δίκτυο ισχύος LISN, έναν μετασχηματιστή απομόνωσης και ομοαξονικά καλώδια. Το EMI‑9KC μπορεί να εξοπλιστεί περαιτέρω με ένα δίκτυο σύζευξης-αποσύνδεσης CDNE για την επέκταση των δοκιμών διαταραχής της γραμμής σήματος. Το λογισμικό παρέχει ένα δίγλωσσο λειτουργικό πρόγραμμα που βασίζεται σε υπολογιστή, συμβατό με Windows 7 έως Windows 11. Υποστηρίζει χειροκίνητη και αυτόματη σάρωση, μέτρηση σταθερού σημείου και μέτρηση σάρωσης. Οι μηχανικοί Έρευνας και Ανάπτυξης μπορούν να σαρώσουν γρήγορα τα επίπεδα διαταραχής σε ολόκληρη τη ζώνη συχνοτήτων για να εντοπίσουν σημεία υπερβολικής συχνότητας ή να εκτελέσουν αυτόματα δοκιμές επιπέδου πιστοποίησης ακολουθώντας τυπικές διαδικασίες και να εξάγουν αρχεία δοκιμών. Η σύγκριση βασικών παραμέτρων εμφανίζεται στον παρακάτω πίνακα.

Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το μοντέλο EMI‑9KB, ο δέκτης του πληροί πλήρως τις απαιτήσεις χαρακτηριστικών παλμών που ορίζονται για τον δέκτη δοκιμής EMI CISPR 16‑1‑1. Τα εύρη ζώνης μέτρησης διαμορφώνονται αυστηρά σύμφωνα με τις απαιτήσεις των τμηματοποιημένων προτύπων με τρεις πλήρεις λειτουργίες ανίχνευσης. Είναι κατάλληλο για δοκιμές προ-συμμόρφωσης και προκαταρκτικές δοκιμές πιστοποίησης για τις περισσότερες οικιακές συσκευές, προϊόντα φωτισμού και περιφερειακά πληροφορικής. Εάν απαιτείται πλήρης δοκιμή ακτινοβολούμενης εκπομπής από 30 MHz έως 1000 MHz, συνιστάται το μοντέλο EMI‑9KC. Υιοθετεί έναν προγραμματιζόμενο αυτόματο προεπιλογέα συχνότητας παρακολούθησης δύο σταδίων για την καταστολή των παρεμβολών εικόνας και ενδιάμεσης συχνότητας, παρέχοντας χαμηλότερο επίπεδο θορύβου και βελτιωμένη ακρίβεια μέτρησης για δοκιμές πιστοποίησης σε εργαστήρια τρίτων. Το πλήρες σύστημα υποστηρίζει προαιρετικά αξεσουάρ όπως κεραία τριών βρόχων, σφιγκτήρα απορρόφησης, αισθητήρα ρεύματος RF, θωρακισμένο θάλαμο και προγραμματιζόμενο μετρητή πηγής καθαρού ημιτονοειδούς κύματος για την επέκταση των δυνατοτήτων δοκιμών για διάφορα σενάρια.

Τυπικές εφαρμογές μηχανικής του συστήματος σειράς EMI‑9K

Στον τομέα του εξοπλισμού πληροφορικής, η LISUN Το σύστημα δοκιμών αγώγιμων και ακτινοβολούμενων παρεμβολών της σειράς EMI‑9K εφαρμόζεται για τη δοκιμή επιτραπέζιων υπολογιστών, εκτυπωτών, φορτιστών κινητών τηλεφώνων και σταθμών σύνδεσης Type‑C. Υποστηριζόμενο από μια μονάδα λήψης που συμμορφώνεται με τον δέκτη δοκιμών EMI CISPR 16‑1‑1, το σύστημα καταγράφει τον αγώγιμο θόρυβο που παράγεται από τα τροφοδοτικά μεταγωγής και τις ακτινοβολούμενες διαταραχές από ασύρματες μονάδες για αξιολόγηση έναντι των οριακών τιμών που ορίζονται στα πρότυπα GB/T 9254.1‑2021 και CISPR 32, βοηθώντας τις επιχειρήσεις να εντοπίσουν πηγές παρεμβολών, όπως ο θόρυβος του τροφοδοτικού, και να ολοκληρώσουν προκαταρκτικές δοκιμές για πιστοποίηση 3C και CE. Για οικιακές συσκευές και ηλεκτρικά εργαλεία, συμπεριλαμβανομένων κλιματιστικών, πλυντηρίων ρούχων και ηλεκτρικών τρυπανιών, το σύστημα μετρά τις διαταραχές τύπου παλμού που προκαλούνται από σπινθήρες βούρτσας και κυκλώματα κίνησης, εντοπίζει τις πηγές παρεμβολών και καθοδηγεί τη βελτιστοποίηση σε φίλτρα, σχήματα γείωσης και διάταξη PCB. Στον κλάδο του φωτισμού, τα φωτιστικά LED και τα τροφοδοτικά οδήγησης δοκιμάζονται σύμφωνα με τα πρότυπα GB 17743‑2022 και CISPR 15 για να αξιολογηθεί εάν οι λαμπτήρες παρεμβάλλονται στον εξοπλισμό έξυπνου σπιτιού. Τα εργαστήρια δοκιμών τρίτων κατασκευαστών βασίζονται σε υλικό που πληροί τις προδιαγραφές του δέκτη δοκιμών EMI CISPR 16‑1‑1 για τη δημιουργία αξιόπιστων αναφορών δοκιμών για διεθνείς πιστοποιήσεις όπως CE και FCC, παρέχοντας παράλληλα υπηρεσίες διάγνωσης υπέρβασης ορίου EMI και καθοδήγηση τροποποίησης για τους κατασκευαστές.

Οδηγίες επιλογής για δέκτες δοκιμής EMI

Κατά την επιλογή ενός δέκτη δοκιμής EMI, η κάλυψη συχνότητας δεν πρέπει να είναι η μόνη παράμετρος. Οι χρήστες πρέπει να επιβεβαιώσουν ότι το όργανο έχει δηλωθεί ρητά ότι συμμορφώνεται με τις προδιαγραφές του δέκτη δοκιμής EMI CISPR 16‑1‑1 και να επαληθεύσουν τους τύπους ανιχνευτών, τα τμηματοποιημένα εύρη ζώνης IF ‑6 dB και τους δείκτες απόκρισης παλμών. Ακόμη και οι αναλυτές φάσματος με επαρκή κάλυψη συχνότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο για προκαταρκτικό έλεγχο πριν από τη συμμόρφωση και όχι για επίσημες δοκιμές πιστοποίησης λόγω μη συμμορφούμενων σταθερών χρόνου σχεδόν αιχμής και χαρακτηριστικών παλμών. Η απαιτούμενη περιοχή συχνοτήτων θα πρέπει να καθορίζεται με βάση τον υπό δοκιμή εξοπλισμό. Ένα μοντέλο 9 kHz‑30 MHz επαρκεί μόνο για δοκιμές εκπομπής που διεξάγονται μέσω γραμμής ισχύος. Συστήματα που καλύπτουν έως και 300 MHz ή ακόμα και 1000 MHz απαιτούνται για συνδυασμένη μέτρηση αγόμενων και ακτινοβολούμενων διαταραχών. Τα υποστηρικτικά αξεσουάρ, όπως LISN, CDNE, κεραίες και σφιγκτήρες απορρόφησης, θα πρέπει επίσης να συμμορφώνονται με τα αντίστοιχα πρότυπα προϊόντος. Ολόκληρο το σύστημα δοκιμών θα πρέπει να βαθμονομείται περιοδικά για να διασφαλίζεται η μακροπρόθεσμη αξιοπιστία των μετρήσεων. Οι λειτουργίες λογισμικού, όπως η αυτόματη σάρωση, οι βιβλιοθήκες τυπικών ορίων και η εξαγωγή αναφορών, θα βελτιώσουν σημαντικά την αποτελεσματικότητα των εργαστηριακών δοκιμών.

Συμπέρασμα

The Δέκτης δοκιμής EMI CISPR 16‑1‑1 ορίζει το θεμελιώδες πρότυπο για τα όργανα δοκιμών εκπομπών ΗΜΣ και η απόδοση του δέκτη καθορίζει άμεσα την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων μέτρησης ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας. LISUN Το σύστημα δοκιμών αγώγιμων και ακτινοβολούμενων παρεμβολών της σειράς EMI‑9K βασίζεται σε μια μονάδα λήψης που συμμορφώνεται με τον δέκτη δοκιμών EMI CISPR 16‑1‑1. Επιτυγχάνει ποσοτική μέτρηση πλήρους κλίμακας αγώγιμων παρεμβολών και ακτινοβολούμενων παρεμβολών που παράγονται από ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά προϊόντα κατά τη λειτουργία και παρέχει ολοκληρωμένη τεχνική υποστήριξη για την αξιολόγηση της συμμόρφωσης με την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα των προϊόντων και την αναγνώριση της πηγής παρεμβολών. Οι επιχειρήσεις και τα ινστιτούτα δοκιμών θα πρέπει να επιλέγουν κατάλληλες διαμορφώσεις από τα EMI‑9KA, EMI‑9KB και EMI‑9KC σύμφωνα με τους τύπους προϊόντων, τις ζώνες συχνοτήτων δοκιμών και τις απαιτήσεις πιστοποίησης. Θα πρέπει να δίνεται έμφαση στην τακτική βαθμονόμηση των υποστηρικτικών αξεσουάρ δοκιμών, ώστε να διασφαλίζονται ακριβή και αξιόπιστα δεδομένα μέτρησης EMI και να διευκολύνεται η επιτυχής παγκόσμια πιστοποίηση συμμόρφωσης με την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα για τα τελικά προϊόντα.