Kaip pasirinkti CISPR 16-1-1 EMI bandymo imtuvą, kad būtų užtikrintas tikslus EMC atitikimas

Abstraktus
Elektromagnetinio suderinamumo bandymai yra nepakeičiama techninė procedūra, leidžianti elektros ir elektronikos gaminiams patekti į rinką. EMI bandymo imtuvas, atitinkantis CISPR 16‑1‑1 EMI bandymo imtuvo specifikacijas, kaip pagrindinė laidininkų ir spinduliuotės emisijos matavimo priemonė, tiesiogiai nustato EMC bandymo rezultatų pagrįstumą. Sutelktas į pagrindinius CISPR 16‑1‑1 EMI bandymo imtuvo techninius reikalavimus ir kartu su... LISUN Šiame straipsnyje analizuojami EMI‑9K serijos laidinių ir spinduliuojamų trukdžių bandymų sistemos EMI imtuvų atrankos kriterijai, pristatomos EMI‑9KB sistemos techninės savybės ir inžinerinis pritaikymas, taip pat pateikiamos nuorodos mokslinių tyrimų ir plėtros laboratorijoms bei trečiųjų šalių bandymų institutams, kaip atlikti EMC atitikties patikrą ir nustatyti trukdžių šaltinio vietą. 

Įvadas

Šiuolaikiniuose elektros ir elektronikos gaminiuose esantys vidiniai moduliai, tokie kaip perjungimo maitinimo šaltiniai, variklių tvarkyklės ir skaitmeninės grandinės, nuolat generuoja elektromagnetinius trikdžius. Trikdžiai skirstomi į laidininkais sklindančius trikdžius, sklindančius per elektros linijas ir signalų kabelius, bei spinduliuojamus trikdžius, perduodamus per laisvą erdvę. Gaminių EMC atitikties bandymams reikia kiekybiškai įvertinti minėtų dviejų tipų trikdžių signalus, įvertinti, ar trikdžių lygiai atitinka nacionaliniuose ir tarptautiniuose gaminių standartuose nurodytas ribines vertes, ir atlikti pernelyg didelių trukdžių šaltinių vietos analizę, kad būtų pateikti matavimo duomenys gaminių aparatinei įrangai modifikuoti.

Geriausios CISPR 16‑1‑1 elektromagnetinių trukdžių bandymo imtuvas yra pagrindinis tarptautinis radijo trikdžių matavimo prietaisų standartas, kuris Kinijoje nacionaliniu mastu buvo priimtas kaip GB/T 6113.101‑2021. Šis standartas apibrėžia privalomus EMI bandymo imtuvų parametrus, įskaitant dažnių juostos plotį, detektoriaus charakteristikas, impulsų atsaką, įtampos stovinčiosios bangos santykį ir matavimo tikslumą. Tik šį standartą atitinkantys imtuvai gali generuoti bandymo duomenis, galiojančius atitikties sertifikavimui. Įprastų spektro analizatorių negalima tiesiogiai naudoti oficialiems EMC sertifikavimo bandymams dėl neatitinkančių detektoriaus laiko konstantų ir impulsų atsako. LISUN EMI‑9K serijos laidininkų ir spinduliuojamų trukdžių bandymo sistema kaip pagrindinį komponentą naudoja imtuvą, kuris atitinka CISPR 16‑1‑1 EMI bandymo imtuvo reikalavimus. Sistema, aprūpinta pagalbiniais priedais, tokiais kaip LISN dirbtiniai tinklai, izoliaciniai transformatoriai ir bendraašiai kabeliai, atlieka kiekybinius laidininkų ir spinduliuojamų trukdžių, kuriuos skleidžia elektros ir elektroninė įranga veikimo metu, matavimus ir yra plačiai taikoma informacinių technologijų įrangos, buitinių prietaisų, šviestuvų ir kitų gaminių atitikties patikros ir trečiųjų šalių sertifikavimo bandymams.

EMI-9KB EMI testo imtuvas

Pagrindiniai CISPR 16‑1‑1 EMI bandymo imtuvo techniniai reikalavimai

Standarte CISPR 16‑1‑1:2019 nurodyti keli privalomi CISPR 16‑1‑1 EMI bandymo imtuvo veikimo rodikliai. Visų pirma, apibrėžiami segmentuoti -6 dB tarpiniai matavimo dažnių diapazonai: 200 Hz dažnių diapazonui nuo 9 kHz iki 150 kHz, 9 kHz – nuo ​​150 kHz iki 30 MHz ir 120 kHz – nuo ​​30 MHz iki 1000 MHz. Kiekvienas dažnių diapazonas atitinka tam skirtas įkrovimo ir iškrovimo laiko konstantas, kad detektoriai atkurtų tikrąjį radijo trikdžių poveikį elektroniniams prietaisams. Be to, imtuvas turi palaikyti tris detektoriaus režimus, įskaitant piko (PK), kvazipiko (QP) ir vidurkio (AV). Kvazipiko aptikimas yra labai svarbus EMC sertifikavimo bandymams, kurių įkrovimo ir iškrovimo laiko konstantos turi griežtai atitikti standarto specifikacijas, kad būtų užtikrintas tikslus impulsinio tipo trikdžių signalų matavimas.

Įėjimo varža apibrėžiama kaip 50 Ω, o įtampos stovinčiosios bangos santykis neviršija 2 esant 0 dB RF slopinimui ir neviršija 1.2 esant 10 dB RF slopinimui, siekiant sumažinti matavimo paklaidas, atsirandančias dėl signalo atspindžio prievade. Etaloninių impulsų trikdžių signalų matavimo tikslumas turi būti kontroliuojamas ±2 dB ribose. Impulsų atsako tikslumas turi atitikti standartines ribas, kai impulsų pasikartojimo dažnis yra ne mažesnis kaip 20 Hz. Kiti indikatoriai, įskaitant tarpinio dažnio slopinimą, triukšmo lygį ir gnybtų įtampos matavimo diapazoną, taip pat turi atitikti CISPR 16-1-1 EMI bandymo imtuvo specifikacijas. Neatitinkanti įranga gali lemti didelius bandymo rezultatų nukrypimus, dėl kurių produktai gali būti neteisingai įvertinti, t. y. atmesti kvalifikuoti pavyzdžiai arba priimti neatitinkančius, o tai kelia sertifikavimo ir rinkos riziką.

Techninė analizė LISUN EMI-9K serijos laidininkų ir spinduliuojamų trukdžių bandymo sistema

Geriausios LISUN EMI-9K serijos laidininkų ir spinduliuojamų trukdžių bandymo sistemą sudaro keli submodeliai, įskaitant EMI-9KA, EMI-9KB, EMI-9KBS ir EMI-9KC. Pagrindiniai imtuvai suprojektuoti pagal CISPR 16-1-1 EMI bandymo imtuvo specifikacijas. Visas prietaisas turi visiškai uždarą didelio laidumo korpusą su puikiomis ekranavimo savybėmis, pašalinančiomis savaime generuojamus elektromagnetinius trikdžius, kurie gali turėti įtakos bandymo rezultatams. Visa sistema leidžia kiekybiškai išmatuoti elektrinių ir elektroninių gaminių laidininkų ir spinduliuojamus trukdžius eksploatavimo sąlygomis, palaikant EMC atitikties patikrinimą ir trikdžių šaltinio lokalizavimą.

Submodelių skirtumai daugiausia slypi dažnių aprėptyje. EMI-9KA apima 9 kHz – 30 MHz diapazoną ir tinka tik laidiniams spinduliuotės bandymams; EMI-9KB ir EMI-9KBS apima 9 kHz – 300 MHz diapazoną, kad palaikytų tiek laidiniams, tiek žemo ir vidutinio dažnio spinduliuojamų trikdžių matavimus; EMI-9KC apima 9 kHz – 1000 MHz diapazoną, visiškai apimdamas visą EMI bandymo dažnių diapazoną civiliniams gaminiams. Standartinę konfigūraciją sudaro bandymo imtuvas, LISN dirbtinės galios tinklas, izoliacinis transformatorius ir bendraašiai kabeliai. EMI-9KC galima papildomai aprūpinti CDNE sujungimo-atjungimo tinklu, kad būtų išplėsti signalo linijos trikdžių bandymai. Programinė įranga teikia dvikalbę kompiuterinę operacinę programą, suderinamą su „Windows 7“ ir „Windows 11“. Ji palaiko rankinį ir automatinį nuskaitymą, fiksuoto taško matavimą ir skleismo matavimą. Mokslinių tyrimų ir plėtros inžinieriai gali greitai nuskaityti trikdžių lygius visoje dažnių juostoje, kad surastų perteklinius dažnio taškus, arba automatiškai atlikti sertifikavimo lygio bandymus, laikydamiesi standartinių procedūrų, ir eksportuoti bandymų įrašus. Pagrindinių parametrų palyginimas pateiktas toliau pateiktoje lentelėje.

Pavyzdžiui, EMI‑9KB modelis visiškai atitinka CISPR 16‑1‑1 EMI bandymo imtuvui nustatytus impulsų charakteristikų reikalavimus. Matavimo dažnių juostos plotis sukonfigūruotas griežtai pagal segmentuotus standartinius reikalavimus su trimis pilnais aptikimo režimais. Jis tinka daugelio buitinių prietaisų, apšvietimo gaminių ir IT periferinių įrenginių išankstiniams atitikties ir preliminariams sertifikavimo bandymams. Jei reikia atlikti pilną spinduliuotės bandymą nuo 30 MHz iki 1000 MHz, rekomenduojamas EMI‑9KC modelis. Jame naudojamas dviejų pakopų programuojamas automatinis sekimo dažnio išankstinis parinkiklis, skirtas vaizdo ir tarpinių dažnių trukdžiams slopinti, užtikrinant mažesnį triukšmo lygį ir geresnį matavimo tikslumą sertifikavimo lygio bandymams trečiųjų šalių laboratorijose. Visa sistema palaiko papildomus priedus, tokius kaip trijų kilpų antena, sugeriantis replės, RF srovės zondas, ekranuota kamera ir programuojamas grynos sinusinės bangos šaltinio matuoklis, siekiant išplėsti bandymų galimybes įvairiems scenarijams.

Tipinės EMI-9K serijos sistemos inžinerinės taikymo sritys

Informacinių technologijų įrangos srityje LISUN EMI‑9K serijos laidininkų ir spinduliuojamų trukdžių bandymo sistema taikoma staliniams kompiuteriams, spausdintuvams, mobiliųjų telefonų įkrovikliams ir C tipo įkrovimo stotelėms testuoti. Palaikoma imtuvo, atitinkančio CISPR 16‑1‑1 EMI bandymo imtuvą, sistema fiksuoja perjungiamųjų maitinimo šaltinių skleidžiamą laidininkų skleidžiamą triukšmą ir belaidžių modulių spinduliuojamus trukdžius, kad galėtų juos įvertinti pagal GB/T 9254.1‑2021 ir CISPR 32 nurodytas ribines vertes, padėdama įmonėms nustatyti trukdžių šaltinius, tokius kaip maitinimo šaltinio triukšmas, ir atlikti preliminarius 3C ir CE sertifikavimo bandymus. Buitiniams prietaisams ir elektriniams įrankiams, įskaitant oro kondicionierius, skalbimo mašinas ir elektrinius grąžtus, sistema matuoja impulsinio tipo trukdžius, kuriuos sukelia šepetėlių kibirkštys ir pavaros grandinės, nustato trukdžių šaltinius ir padeda optimizuoti filtrus, įžeminimo schemas ir spausdintinių plokščių išdėstymą. Apšvietimo pramonėje LED šviestuvai ir maitinimo šaltiniai yra testuojami pagal GB 17743‑2022 ir CISPR 15, siekiant įvertinti, ar lempos trukdo išmaniosios namų įrangos veikimui. Trečiųjų šalių bandymų laboratorijos naudoja įrangą, atitinkančią CISPR 16‑1‑1 EMI bandymo imtuvo specifikacijas, kad galėtų parengti patikimas bandymų ataskaitas, reikalingas tarptautiniams sertifikatams, pvz., CE ir FCC, ir kartu teikti EMI viršijimo diagnostikos paslaugas bei modifikavimo gaires gamintojams.

EMI bandymo imtuvų pasirinkimo gairės

Renkantis EMI bandymo imtuvą, dažnių aprėptis neturėtų būti vienintelis aspektas. Vartotojai turi patvirtinti, kad prietaisas yra aiškiai deklaruotas kaip atitinkantis CISPR 16-1-1 EMI bandymo imtuvo specifikacijas, ir patikrinti detektorių tipus, segmentuotus -6 dB IF pralaidumus ir impulsų atsako indikatorius. Net spektro analizatoriai, turintys tinkamą dažnių aprėptį, gali būti naudojami tik preliminariam atitikties patikrinimui, o ne oficialiems sertifikavimo bandymams dėl neatitinkančių kvazipiko laiko konstantų ir impulsų charakteristikų. Reikalingas dažnių diapazonas turi būti nustatomas pagal bandomąją įrangą. 9 kHz-30 MHz modelio pakanka tik elektros energijos tiekimo linijų spinduliuotės bandymams. Kombinuotiems laidiniams ir spinduliuojamiems trikdžiams matuoti reikalingos sistemos, apimančios iki 300 MHz ar net 1000 MHz. Pagalbiniai priedai, įskaitant LISN, CDNE, antenas ir sugeriančius spaustukus, taip pat turi atitikti atitinkamus gaminio standartus. Visa bandymo sistema turi būti periodiškai kalibruojama, siekiant užtikrinti ilgalaikį matavimų patikimumą. Programinės įrangos funkcijos, tokios kaip automatinis peržiūrėjimas, standartų ribų bibliotekos ir ataskaitų eksportas, žymiai pagerins laboratorinių bandymų efektyvumą.

Išvada

Geriausios CISPR 16‑1‑1 elektromagnetinių trukdžių bandymo imtuvas apibrėžia pagrindinį EMC emisijos bandymo prietaisų standartą, o imtuvo veikimas tiesiogiai lemia elektromagnetinio suderinamumo matavimo rezultatų patikimumą. LISUN EMI‑9K serijos laidininkų ir spinduliuojamų trukdžių bandymo sistema sukurta aplink imtuvą, atitinkantį CISPR 16‑1‑1 EMI bandymo imtuvą. Ji atlieka visapusiškus kiekybinius laidininkų ir spinduliuojamų trukdžių, kuriuos sukelia elektriniai ir elektroniniai gaminiai veikimo metu, matavimus ir teikia išsamią techninę pagalbą gaminio EMC atitikties vertinimui ir trukdžių šaltinio identifikavimui. Įmonės ir bandymų institutai turi pasirinkti tinkamas EMI‑9KA, EMI‑9KB ir EMI‑9KC konfigūracijas pagal gaminio tipus, bandymo dažnių juostas ir sertifikavimo reikalavimus. Siekiant užtikrinti tikslius ir patikimus EMI matavimo duomenis ir palengvinti sėkmingą galutinių gaminių pasaulinį EMC atitikties sertifikavimą, reikia pabrėžti reguliarų pagalbinių bandymo priedų kalibravimą.