Что такое ЭМИ? Исследование применения методов обнаружения электромагнитных помех.

Резюме

Что такое ЭМИ? ЭМИ расшифровывается как электромагнитные помехи. Это электромагнитный шум, излучаемый электронным оборудованием во время работы, который создает помехи для другого оборудования двумя путями: проводимостью проводов и пространственным излучением. Незначительные помехи могут вызывать шумы на экране и искажение сигнала, в то время как сильные помехи приводят к отключению оборудования, сбоям в цепях и даже угрозе безопасности. ЭМИ является основным контрольным показателем для сертификации электромагнитной совместимости (ЭМС) электронных изделий. Обязательные сертификаты, включая национальный CCC, европейский CE и американский FCC, требуют проведения полных испытаний на кондуктивные и излучаемые электромагнитные помехи. LISUN EMI-9KB Система тестирования кондуктивных и излучаемых помех представляет собой стандартизированный автоматизированный прибор для тестирования электромагнитных помех. Она позволяет точно фиксировать чрезмерный электромагнитный шум, создаваемый импульсными источниками питания, двигателями, драйверами светодиодов и другими компонентами, и широко применяется для предварительного тестирования в НИОКР, выборочного тестирования на производственных линиях и тестирования на соответствие стандартам сторонними организациями оборудования информационных технологий, бытовой техники, осветительных приборов и промышленных устройств управления. В данной статье сначала разъясняется, что такое электромагнитные помехи и механизм их образования, а затем подробно рассматриваются аппаратная часть, технические показатели и применимые стандарты. EMI-9KB система сравнивает различия параметров между всеми LISUN В книге «Приемники электромагнитных помех» анализируется практическая ценность этого оборудования в различных отраслях промышленности для обнаружения неисправностей, связанных с электромагнитными помехами, и получения сертификатов ЭМС, а также предлагается комплексное решение для обнаружения электромагнитных помех для производителей электроники и испытательных лабораторий. 

Введение

В связи с развитием высокочастотных и интегрированных электронных устройств, такие компоненты, как импульсные источники питания, двигатели с регулируемой частотой, драйверы светодиодов и высокоскоростные микросхемы, постоянно генерируют высокочастотные электромагнитные помехи, а именно ЭМП. Разъяснение того, что такое ЭМП, и освоение точных методов обнаружения ЭМП являются важнейшей задачей в проектировании электронных изделий и контроле качества. В зависимости от пути распространения ЭМП делятся на кондуктивные и излучаемые: кондуктивные помехи загрязняют электросеть через линии электропередачи и сигнальные кабели, а излучаемые помехи распространяются на окружающее оборудование посредством электромагнитных волн в пространстве, и то и другое нарушает стабильность электромагнитной среды.

Многочисленные отзывы рынка показывают, что около 35% отказов электронных изделий после выпуска вызваны чрезмерными электромагнитными помехами. Продукция, не прошедшая испытания на электромагнитную совместимость, не может получить сертификаты доступа на рынок как внутри страны, так и за рубежом, а экспортные предприятия сталкиваются с такими рисками, как задержание на таможне и высокие затраты на устранение неполадок. Традиционные простые анализаторы спектра имеют плохую экранировку и неполную совместимость со стандартами, что не позволяет одновременно проводить комплексные испытания на кондуктивные и излучательные помехи и приводит к низкой эффективности определения источников помех. LISUN запустил EMI-9KB Система для испытаний на кондуктивные и излучаемые помехи с полностью закрытым высокоэкранированным корпусом, согласованной искусственной сетью LISN и развязывающей сетью CDNE. Она полностью соответствует основным стандартам испытаний на электромагнитную совместимость, включая CISPR15. GB17743, EN55022 Устройство, соответствующее стандартам FCC, позволяет быстро определять частоты шума и различать синфазные и дифференциальные помехи, а также выполняет предварительное тестирование и сертификацию за один раз. В центре внимания данной статьи – вопрос «Что такое электромагнитные помехи?». В ней изложены основные теоретические знания и систематически рассмотрены аппаратная конфигурация, параметры и промышленное применение устройства. EMI-9KB системы.

Что такое электромагнитные помехи: базовая теория и анализ опасностей, связанных с электромагнитными помехами.

Основное определение EMI
Что такое ЭМИ? Электромагнитные помехи (ЭМП) — это бесполезная электромагнитная энергия, генерируемая во время работы электрических и электронных изделий, которая взаимодействует с другим оборудованием посредством проводимости или излучения, вызывая ухудшение характеристик и функциональные нарушения целевого оборудования. Это контрольный параметр «внешние помехи для оборудования» в системе ЭМС, соответствующий электромагнитной восприимчивости (ЭМП), которая представляет собой способность оборудования противостоять внешним сигналам. ЭМП фокусируются только на уровне шума, излучаемого оборудованием, и все электронные изделия, поступающие в продажу, должны контролировать уровень ЭМП в пределах значений, установленных национальными и международными стандартами.

Существует две основные классификации электромагнитных помех: кондуктивные помехи и излучаемые помехи.
1. Проводимые электромагнитные помехи
Помехи распространяются по проводникам, таким как линии электропередачи, кабели передачи данных и заземляющие провода, в диапазоне частот от 9 кГц до 30 МГц. Быстрое переключение коммутирующих устройств приводит к скачкам напряжения и тока, которые делятся на синфазные и дифференциальные помехи. Типичными источниками являются источники питания светодиодов, адаптеры и преобразователи частоты, которые могут вызывать черный экран, сбои в работе пульта дистанционного управления и обрыв связи электроприборов в одной цепи.

2. Излучаемые электромагнитные помехи
Помехи излучаются наружу в виде электромагнитных волн в тестовом диапазоне частот 30–300 МГц (верхний предел, охватываемый...). EMI-9KBЗазоры в корпусах оборудования, длинные кабели и антенны на печатных платах создают помехи, распространяющиеся наружу. Это часто наблюдается в мощных двигателях, целых осветительных приборах и беспроводных модулях, которые, как правило, создают помехи для вещания, медицинских приборов и автомобильной электроники.

Промышленные риски, вызванные чрезмерными электромагнитными помехами.
Продукция с чрезмерным уровнем электромагнитных помех не может пройти обязательную сертификацию, такую ​​как CCC, CE и FCC, и не может быть допущена к обороту на рынке. Массовые поставки легко могут привести к жалобам клиентов и отзыву продукции. Если высокоточное медицинское, авиационное и автомобильное оборудование подвергается воздействию электромагнитных помех, это может привести к авариям. Использование системы тестирования на кондуктивные и излучаемые помехи для предварительной проверки уровня шума позволяет устранить проблемы на этапе исследований и разработок и значительно снизить затраты на соответствие нормативным требованиям и послепродажное обслуживание.

Сравнение параметров полного пакета LISUN Серия приемников электромагнитных помех (таблица 1)

LISUN Система для проверки кондуктивных и излучаемых помех включает три модели приемников: EMI-9KA, EMI-9KB и EMI-9KCПрименимо к различным диапазонам тестовых частот. Основные параметры приведены в таблице 1. Как универсальная модель среднего и высокого класса, EMI-9KB Охватывает весь частотный диапазон от 9 кГц до 300 МГц, поддерживает как кондуктивные, так и излучательные испытания в диапазоне 30–300 МГц и является основным выбором для лабораторий, занимающихся освещением, бытовой техникой и ИТ-оборудованием.

Из таблицы видно, что EMI-9KB расширяет диапазон излучаемых тестовых частот 30–300 МГц по сравнению с EMI-9KAи оснащен новым стандартом. CDNE-M316 Развязывающая сеть, полностью соответствующая требованиям испытаний на электромагнитную совместимость осветительных приборов, указанным в CISPR15:2018Не требуется дополнительный высокочастотный измерительный прибор, что обеспечивает баланс между стоимостью и полнотой тестирования, делая его экономически выгодным выбором для малых и средних предприятий и сторонних испытательных организаций.

Состав аппаратной части и основные преимущества LISUN EMI-9KB Система для проверки кондуктивных и излучаемых помех

Полная конфигурация системы
Стандартный набор EMI-9KB Система испытаний на кондуктивные и излучаемые помехи включает в себя основные компоненты. EMI-9KB Приёмник электромагнитных помех, искусственная сеть электропитания LISN, CDNE-M316 В комплект входят: согласующая/развязывающая сеть, разделительный трансформатор, аттенюатор и согласованные коаксиальные кабели. Для расширения возможностей тестирования и охвата всех параметров электромагнитной совместимости, таких как кондуктивные помехи, излучаемые помехи и токовые помехи, можно добавить дополнительные принадлежности, включая трехпетлевую антенну, поглощающий зажим, ВЧ-токовый пробник, экранирующую камеру и программируемый источник чистой синусоидальной волны.

Проектирование аппаратной структуры с защитой от помех
Целый EMI-9KB Приёмник имеет полностью закрытый экранированный корпус с высокой проводимостью, что исключает утечку собственных электромагнитных помех на аппаратном уровне и решает проблему искажения данных, вызванного самоинтерференцией обычных анализаторов спектра. Внутри встроен высокоточный блок ослабления с широким динамическим диапазоном измерений, который может одновременно улавливать слабые шумовые и сильные помеховые сигналы и точно определять точки с избыточной частотой.

Совместимость с многочисленными международными и национальными стандартами.
Данная система тестирования кондуктивных и излучаемых помех соответствует всем основным нормам электромагнитной совместимости: GB17743/Стандарт CISPR15 для осветительного оборудования, спецификация измерительного оборудования GB6113.101/CISPR16, EN55015, EN55022 Стандарт для оборудования информационных технологий, спецификация FCC Part15 для радиочастотного оборудования. Созданные протоколы испытаний соответствуют международному общему формату и могут быть напрямую представлены для сертификации в соответствии со стандартами CCC на национальном уровне, CE в ЕС и FCC в Северной Америке.

Интеллектуальное программное обеспечение и удобное управление
Программное обеспечение для двуязычного тестирования на китайском и английском языках совместимо со всеми версиями Windows от Win7 до Win11. Оно автоматически выполняет сканирование частотных диапазонов, сравнение предельных значений, маркировку шума и экспорт отчетов. Можно автоматически сохранять десятки тысяч тестовых кривых. Инженеры могут отслеживать точки с избыточной частотой для быстрого обнаружения источников электромагнитных помех, таких как коммутационные лампы, трансформаторы и кабели, что значительно сокращает циклы выпрямления продукции.

 Адаптация к радиационным испытаниям в соответствии с новыми стандартами
В соответствии с последними требованиями CISPR15:2018 стандартная, система оснащена стандартным CDNE-M316 Развязывающая сеть для замены старых устройств CDN позволяет точно проводить испытания на электромагнитную совместимость осветительного оборудования в диапазоне 30–300 МГц и соответствует обязательным требованиям к экспортным испытаниям светодиодных уличных фонарей, панельных светильников и источников питания.

Многоотраслевые сценарии применения EMI-9KB Система для проверки кондуктивных и излучаемых помех

Светодиодное освещение
Светодиодные светильники, источники питания и COB-светодиоды являются продуктами с высокой частотой электромагнитных помех. Высокочастотное переключение импульсных источников питания легко генерирует кондуктивные помехи, а длинные кабели целых светильников приводят к чрезмерному излучению. EMI-9KB Система испытаний на кондуктивные и излучаемые помехи позволяет синхронно проводить испытания на кондуктивные и излучаемые помехи в соответствии со стандартом CISPR15, точно определять дефекты фильтров источников питания и дефекты экранирования корпусов, помогает продукции пройти сертификацию ЭМС для осветительных приборов, а также является распространенным инструментом для поддержки испытаний электромагнитной обстановки в IES. LM-80 Лаборатории по поддержанию целостности просвета сосудов и изучению старения.

Бытовая техника
Электродвигатели с частотным преобразователем в холодильниках, кондиционерах и стиральных машинах, а также адаптеры для мелкой бытовой техники несут в себе электромагнитные помехи, а кондуктивные шумы от оборудования загрязняют бытовые электросети. EMI-9KB Может быстро сканировать частотный диапазон 9 кГц–30 МГц, различать синфазные и дифференциальные помехи, помогать инженерам оптимизировать схемы фильтрации электромагнитных помех и соответствовать требованиям национальных стандартов по предельному уровню электромагнитных помех для бытовой техники.

Информационно-технологическое (ИТ) оборудование
Такие изделия, как компьютеры, мониторы, принтеры и маршрутизаторы, должны соответствовать следующим требованиям: EN55022 Стандарт. Электромагнитные помехи, создаваемые микросхемами материнской платы и импульсными источниками питания, будут мешать работе мыши, клавиатуры и сетевых сигналов. Данная система тестирования на кондуктивные и излучаемые помехи позволяет проводить предварительное тестирование на этапе исследований и разработок, чтобы избежать массового выпрямления при серийном производстве.

Независимые испытательные организации
Сторонние лаборатории должны выдавать достоверные протоколы испытаний на электромагнитную совместимость. Погрешность данных испытаний заключается в EMI-9KB Точность измерения контролируется в пределах ±2 дБ, а аппаратное и программное обеспечение полностью соответствуют спецификациям CISPR16 для измерительного оборудования, используемого для сертификационных испытаний. Один комплект оборудования позволяет проводить испытания образцов осветительных приборов, бытовой техники и ИТ-продуктов, что повышает коэффициент использования оборудования в лабораториях.

Предприятия по разработке и исследованию электронных компонентов
Производители силовых модулей, трансформаторов, разъемов и печатных плат могут использовать эту систему для входного и полуфабрикатного экранирования электромагнитных помех с целью подавления электромагнитных помех в источнике компонента и упрощения процесса выпрямления электромагнитных помех во всей машине.

Практическая ценность EMI-9KB Система в месте повреждения, вызванного электромагнитными помехами.

После разъяснения того, что такое электромагнитные помехи (ЭМП), основная задача состоит в том, чтобы быстро обнаружить источник чрезмерного шума. EMI-9KB Система для проверки кондуктивных и излучаемых помех имеет три основных преимущества с точки зрения размещения:

Во-первых, он отмечает избыточные частоты посредством сегментированного сканирования и напрямую отображает разницу между амплитудой шума и стандартными предельными значениями, что позволяет инженерам быстро блокировать соответствующие компоненты схемы;

Во-вторых, он разделяет помехи от силовых и сигнальных портов с помощью LISN и CDNE, чтобы различать два типа электромагнитных помех (кондуктивные и излучаемые) и определять направления выпрямления (добавление фильтров / оптимизация экранирования);

Во-третьих, тестовые кривые можно сохранять для сравнения, а данные до и после выпрямления можно визуально сопоставлять, чтобы проверить эффективность схем подавления электромагнитных помех и сократить циклы исследований и разработок продукта. Традиционные специализированные приемники электромагнитных помех требуют многократного итеративного тестирования, в то время как EMI-9KB Это позволяет сократить время отладки электромагнитных помех более чем на 60%.

Заключение

Разъяснение Что такое ЭМИ Это основа проектирования и тестирования электромагнитной совместимости электронных изделий. Чрезмерные электромагнитные помехи напрямую препятствуют выходу продукции на рынок и создают угрозу безопасности оборудования, а стандартизированная система тестирования кондуктивных и излучаемых помех является ключевым инструментом для решения таких проблем. Система поддерживается полным диапазоном тестовых частот от 9 кГц до 300 МГц, имеет полностью экранированный корпус, защищающий от помех, полный набор стандартных согласующих компонентов и обеспечивает совместимость с различными стандартами регулирования. LISUN EMI-9KB Система испытаний на кондуктивные и излучаемые помехи охватывает сценарии исследований и разработок, контроля качества и сертификации сторонними организациями в основных отраслях промышленности, включая светодиодное освещение, бытовую технику и оборудование информационных технологий.

По сравнению с аналогичными сериями EMI-9KA и высокого класса EMI-9KC, EMI-9KB Обеспечивает баланс между диапазоном тестовых частот, стоимостью оборудования и точностью обнаружения. Позволяет не только проводить предварительные испытания на этапе НИОКР для быстрого обнаружения источников электромагнитных помех, таких как импульсные источники питания и двигатели, но и выдавать соответствующие сертификационные протоколы испытаний, обеспечивая комплексное тестирование кондуктивных электромагнитных помех и электромагнитных помех в диапазоне 30–300 МГц. В условиях все более строгого глобального контроля электромагнитной обстановки в электронных изделиях, EMI-9KB Система для проверки кондуктивных и излучаемых помех, оснащенная CDNE-M316 Сеть соединений может помочь производителям заранее контролировать риски электромагнитных помех, снизить затраты на сертификацию, послепродажное обслуживание и отзыв продукции, а также обеспечить надежную поддержку тестирования для стабильного и соответствующего требованиям запуска всех типов электротехнических и электронных изделий.