Jak podejść do wymagań i przeglądu projektu pod kątem EMC
Oto krok po kroku, 13 punktów jako mini przewodnik dotyczący przeglądu projektu urządzenia elektronicznego, PCB i systemu pod kątem EMC (Electromagnetic Compatibility)
Krok 1: Zapoznanie się z wymaganiami EMC.
Przeczytaj i zrozum normy, dyrektywy i wytyczne dotyczące EMC (dobre praktyki inżynierskie), które są odpowiednie dla Twojego projektu. Dostępne mogą być takie dokumenty, jak: EN 550xx dotyczące emisji elektromagnetycznej i EN 61000-4-x dotyczące odporności na zakłócenia elektromagnetyczne. Przeanalizuj środowisko pracy urządzenia i zastosowanie.
Krok 2: Analiza projektu PCB – schemat i layout.
Przejrzyj schemat i układ PCB pod kątem poprawności projektowej, rozmieszczenia komponentów, ścieżek, zasilania i masy. Upewnij się, że są zastosowane odpowiednie techniki projektowe, takie jak: oddzielanie sygnałów analogowych i cyfrowych, minimalizowanie pętli prądu i przesłuchy oraz stosowanie ekranowania.
Krok 3: Sprawdzenie zasilania i masy.
Zweryfikuj, czy zasilanie i masa są odpowiednio zaprojektowane. Upewnij się, że linie zasilania są stabilne, dobrze filtrowane, a masy są połączone w odpowiedni sposób – aby uniknąć pętli prądowych i problemów z zakłóceniami. Pamiętaj o szczelinach w warstwie masy, których unikamy.
Krok 4: Analiza ścieżek sygnałowych.
Przeanalizuj ścieżki sygnałowe pod kątem długości, dopasowania impedancji, minimalizacji skręceń i odchyleń. Upewnij się, że ścieżki sygnałowe nie są zbyt długie, co może prowadzić do problemów z czasem propagacji sygnału. Zobacz, czy nic nie „dzwoni” na przebiegach czasowych.
Krok 5: Ocena ekranowania.
Sprawdź, czy odpowiednie ekranowanie zostało zastosowane w projekcie. Zwróć uwagę na ekranowanie obudowy, ekranowanie sygnałów wrażliwych i odpowiednie uziemienie ekranów. Dodatkowo sprawdź czy wolne pola „masy” są dobrze połączone (via’mi) do reszty masy.
Krok 6: Przegląd komponentów.
Zweryfikuj, czy użyte komponenty są odpowiednie pod kątem EMC. Upewnij się, że posiadają one odpowiednie parametry, charakterystyki impedancyjne, ekranowanie elektromagnetyczne i są przystosowane do pracy w zakresach częstotliwości i mocy, mających istotną rolę dla Twojego projektu.
Krok 7: Symulacje EMC.
Jeśli masz dostęp do oprogramowania symulacyjnego, przeprowadź symulacje EMC, aby ocenić wydajność projektu pod kątem emisji i odporności na zakłócenia elektromagnetyczne. Symulacje mogą pomóc w identyfikacji potencjalnych problemów i optymalizacji projektu. Można symulować tylko wybrane fragmenty projektu, połączenia krytyczne. Do prostych symulacji wystarcza oprogramowanie SPICE.
Krok 8: Testowanie prototypu.
Po wykonaniu przeglądu projektu, zbuduj prototyp PCB i przeprowadź testy EMC w akredytowanym laboratorium. Testy powinny obejmować pomiary emisji elektromagnetycznej (EMI) generowanej przez produkt oraz sprawdzanie odporności na zakłócenia elektromagnetyczne (EMS). Wykorzystaj odpowiednie narzędzia sprzętowe i programowe – do pomiaru i oceny wydajności EMC.
Krok 9: Analiza wyników testów.
Po przeprowadzeniu testów EMC, dokładnie przeanalizuj ich rezultaty. Porównaj uzyskane wyniki z wymaganiami norm EMC, które wcześniej zidentyfikowałeś.
Poszukaj potencjalnych obszarów problematycznych i niezgodności. Zobacz jak wyniki korelują z projektem oraz czy widać taktowania zegarów czy przetwornic?
Krok 10: Poprawki i optymalizacja projektu.
Na podstawie wyników testów EMC, wprowadź odpowiednie poprawki i optymalizacje do projektu. Może to obejmować zmiany w rozmieszczeniu komponentów, poprawki w ścieżkach sygnałowych, dodanie ekranowania lub filtrowania oraz inne modyfikacje, mające na celu poprawę wydajności EMC. Szukaj i pracuj u źródła problemu, jego przyczyny, gdyż czasem wyniki pokazują jedynie objawy.
Krok 11: Ponowne testowanie i weryfikacja.
Po wprowadzeniu zmian, zbuduj zaktualizowany prototyp PCB i przeprowadź ponowne testy EMC. Upewnij się, że wprowadzone poprawki skutecznie ulepszyły wydajność EMC i spełniły wymagania norm.
Krok 12: Dokumentacja i certyfikacja.
Po pomyślnym zakończeniu testów EMC i upewnieniu się, że projekt spełnia wymagania norm EMC, przygotuj pełną dokumentację projektu – w tym raporty z testów EMC. Jeśli jest to wymagane, wystąp o certyfikację zgodności z normami EMC, aby potwierdzić zgodność projektu.
Krok 13: Monitorowanie i utrzymanie zgodności.
Po zakończeniu projektu i wprowadzeniu go na rynek, monitoruj wyniki EMC w rzeczywistych urządzeniach schodzących z produkcji. Reaguj na jakiekolwiek sygnały o potencjalnych problemach z EMC i podejmuj odpowiednie działania naprawcze. Monitoruj zmiany komponentów. I pamiętaj, że to do producenta należy zadbanie o jakość produkcji.
Miej świadomość, że przegląd projektu PCB i systemu pod kątem EMC jest procesem ciągłym, a każdy projekt może wymagać unikalnego podejścia. Współpracuj z ekspertami w dziedzinie EMC i korzystaj z odpowiednich narzędzi i technik, aby zapewnić jak najwyższą wydajność EMC w swoim projekcie.
Artykuł jest powiązany z treścią szkolenia wideo: ROZWIĄZYWANIE PROBLEMÓW W PROJEKTACH EMC – PRE-COMPLIANCE & TROUBLESHOOTING
https://emc.elms.pl/produkt/kurs-pre-compliance-troubleshooting/
Zapraszam na moją platformę kursów wideo z wiedzą o EMC i ocenie zgodności urządzeń elektronicznych: https://emc.elms.pl/
Tomasz Utkowski, emc4b.com
Zobacz kurs wideo online:
