Podstawowy program badań EMC wg. norm ogólnych – środowisko domowe (normy zharmonizowane)

Temat programu badań jest złożony i ma wiele aspektów. W tym artykule pokaże co powinien zawierać taki dokument i dam przykład jednego z prostrzych przypadków, czyli norm ogólnych, środowiska domowego.

Co powinien zawierać program badań?

Informacje o produkcie (nazwa produktu, dane identyfikujące jednoznacznie produkt – jeżeli są, krótki opis produktu i jego przeznaczenie, zdjęcia, typowe konfiguracje pracy produktu).
Przywołanie norm zharmonizowanych z opisem jakie testy są wymagane wraz z przywołaniem metody.
Opis warunków pracy obiektu podczas testów ze schematami konfiguracji pracy, nastawami, urządzeniami dodatkowymi i ich ewentualnym odsprzęganiem podczas testów itp.
Kryteria oceny odwołujące się do zapisów z norm zharmonizowanych i uwzględniające konkretny obiekt.
Informacje o osobie/osobach przygotowujących program i autoryzujących go.
Informację o poufności, jaką musi zachować, np. laboratorium.

Przejdźmy do norm

Norm i standardów jest bardzo wiele. Możesz zobaczyć listę tych najbardziej popularnych w innym wpisie (link).

Jak się odneleźć w standardach EMC? Warto zajrzeć do dyrektywy EMC i listy norm zharmonizowanych.

Ogólnie można powiedzieć, że mamy cztery podstawowe typy norm:
• normy ogólne (środowiskowe)
• Normy grupy produktów (rodzin)
• Normy produktowe (dane grupy produktów)
• A do tego czwarta grupa: Normy metod i urządzeń pomiarowych (niezharmonizowane)

Jeśli nasze urządzenie ma normę dotyczącą tego produktu to mamy łatwiejszą sytuację, jeśli nie, to musimy pomyśleć nad aspektem w jakim środowisku i przeznaczaniem będzie pracowało urządzenie.

Badania EMC mają za zadanie sprawdzić, jak nasze urządzenie będzie wpływało na inne obiekty, poprzez emisję fal EM czy prądów oraz czy będzie odporne na pewne zjawiska, które statystycznie występują w tego typu środowisku.

Dlatego na początek powinniśmy wiedzieć: w jakim środowisku będzie pracowało nasze urządzenie?

Oczywiście jest to potrzebne do sprawdzenie w odpowiednich normach jakie narażenia, lub jaki ich poziom będzie musiało urządzenie wytrzymać, oraz jak dużo może emitować.
Poniżej podam proste podejście do środowiska domowego, choć zakres jest bardzo podobny. Czy będą zmiany w sotsunku do norm produktowych, czy grupy produktów zależy od konkretnego urządzenia. Np. jego zastosowania i pełnionych funkcji. Co mam na myśli?

Przykład: Jeśli urządzenie medyczne, ma podtrzymywać nasze życiowe funkcje, to bezwzględnie musi być ono odporne na zjawiska mogące wystąpić np. w szpitalu. Oczywiście nie może też zakłócić innego urządzenia obok, które także może pełnić ważną rolę, natomiast to jest mniej prawdopodobne (Wtedy dotyczą nas szczegółowe wymagania medyczne zgodnie z dyrektywami medycznymi i normą IEC 60601.

Środowisko mieszkalne (domowe) – normy ogólne

PN-EN 61000-6-1 – Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) — Część 6-1: Normy ogólne — Odporność w środowiskach: mieszkalnym, handlowym i lekko uprzemysłowionym

PN-EN 61000-6-3 – Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) — Część 6-3: Normy ogólne — Norma emisji w środowiskach: mieszkalnym, handlowym i lekko uprzemysłowionym

Środowisko przemysłowe – normy ogólne

PN-EN 61000-6-2 Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) — Część 6-2: Normy ogólne — Odporność w środowiskach przemysłowych

PN-EN 61000-6-4 Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) — Część 6-4: Normy ogólne — Norma emisji w środowiskach przemysłowych

Tabela z listą testów, która stanowi podstawę przygotowania programu badań EMC dla emisji i odporności.

Oczywiście program badań wymaga dodania wielu specyficznych informacji, natomiast poniższa lista testów i norm stanowi świetną podstawę pracy nad test planem EMC.

Emisja (Emission)

Typ i nazwa badania	Procedura badawcza	Kryteria oceny	Badany port EUT	Parametry testu lub limitu wg normy
Emisja promieniowana (SAC) 30MHz-1GHz	PN-EN 55016-2-3		Obudowa	PN-EN 61000-6-3
Emisja przewodzona 150kHz-30MHz	PN-EN 55016-2-1		Zasilanie AC 230V	PN-EN 61000-6-3
Emisja harmonicznych prądu	PN-EN 61000-3-2	Class A	Zasilanie AC 230V	PN-EN 61000-3-2
Ograniczanie zmian napięcia, wahań napięcia i migotania światła w publicznych sieciach zasilających niskiego napięcia	PN-EN 61000-3-3	Spełnienie wymagań	Zasilanie AC 230V	PN-EN 61000-3-3

Odporność (Immunity, susceptibility)

Typ i nazwa badania	Procedura badawcza	Kryteria oceny	Badany port EUT	Parametry testu lub limitu wg normy
Odporność na pole magnetyczne o częstotliwości sieci	PN-EN 61000-4-8	A	Obudowa	PN-EN 61000-6-1
Odporność na pole elektromagnetyczne w zakresie częstotliwości 80 MHz – 1 (2,7) GHz	PN-EN 61000-4-3	A	Obudowa	PN-EN 61000-6-1
Odporność na wyładowanie elektrostatyczne (ESD)	PN-EN 61000-4-2	B	Obudowa	PN-EN 61000-6-1
Indukowane napięcia wspólne o częstotliwości radiowej	PN-EN 61000-4-6	B	Zasilanie AC 230V	PN-EN 61000-6-1
Zapady napięcia	PN-EN 61000-4-11	B, C	Zasilanie AC 230V	PN-EN 61000-6-1
Przerwy napięcia	PN-EN 61000-4-11	C	Zasilanie AC 230V	PN-EN 61000-6-1
Udary (Surge)	PN-EN 61000-4-5	B	Zasilanie AC 230V	PN-EN 61000-6-1
Szybkie elektryczne stany przejściowe (Burst)	PN-EN 61000-4-4	B	Zasilanie AC 230V	PN-EN 61000-6-1

Co jeszcze, albo co na początku powinniśmy określić i zdefiniowac dla produktu przy ocenie zgodności?

PODSTAWOWE INFORMACJE DO PROGRAMU BADAŃ

Dane firmy, dane kontaktowe i do faktury
Identyfikacja produktu (jednoznaczna) – Nazwa, numer seryjny, model, wersja,
Opis produktu – zdjęcia, schematy, RYSUNKI, sposób działania, zastosowanie
Wymiary, waga, (też sposób transportu),
Typowe warunki pracy (w środowisku docelowym),
Urządzenia dodatkowe, sposoby połączeń, sposób współpracy,
Zasilanie (napięcie, prąd, wtyki),
Lista portów wejścia-wyjścia, typy okablowania, konektory, standardy,
Typowe długości okablowania,
Liczba sztuk do badania (czasem warto mieć więcej),
Tryby i warunki pracy urządzenia (czy specjalne oprogramowanie testowe),
Konfiguracje produktu,
Instrukcja obsługi (nawet uproszczona)
Ile czasu urządzenie może działać,
Jak szybko urządzenie może zareagowac na zaburzenie,
Czy są dodatkowe środki bezpieczeństwa,
Połączenia, przewody (długości, typy)
Kryteria oceny (monitorowanie poprawności pracy obiektu)
Wymagania, poziomy, normy, limity, odwołania,
Lista testów (tabela).

Kto powinien przygotować program badań?

Jednostka notyfikowana?
Laboratorium EMC?
Producent?
Firma konsultingowa?
Prducent z pomocą doświadczonych doradców?

Moim zdaniem to producent (może przy naszym wsparciu doradczym 🙂 powinien przygotować program badań, bo:

Producent – najlepiej zna swoje produkty,
Na początku zajmie to więcej czasu, ale będzie mniej kosztowało,
Know-how pozostaje w firmie, budujemy kompetencje w dziedzinie „compliance”,
Niestety początkowo nie jest to dla niego temat prosty i może popełniać błędy (w wyborze normy, zakresu testów, wyborze laboratorium, ocenie kompetencji laboratorium itp.), dlatego warto się konsultować,
W przypadku „doświadczonych” producentów, może zmodyfikować, zoptymalizować program badań,
Producent wybiera laboratorium, w którym chce robić testy,
Pozwoli to jeszcze lepiej proznac produkt i uwzględnić pewne ryzyka związane z działaniem urządzenia,
Zrozumienie zakresu badań pozwoli zaplanować kryteria oceny (kyteria oceny – będzie osobny wpis),

Program powinien przygotować producent we współpracy z doradcą, znającym specyfikę pracy laboratorium i posiadającym praktykę w pomiarach urządzeń, a nie tylko w pracy z normami.

Wpis będzie kontynuowany… Masz pytania -> napisz tomek@emc4b.com