EMC for Business to największe forum wymiany doświadczeń

w projektowaniu i produkcji elektroniki.

Kluczem do sukcesu jest chęć dzielenia się wiedzą oraz skupienie się w poszukiwaniu rozwiązań. Konferencja EMC for Business to część tej drogi, gdyż opierając się na pokazywaniu sprawdzonych rozwiązań realnych projektów, wraz z wyjaśnieniem znaczenia i logiki poszczególnych etapów działań, wspólnie kształtuje kierunek rozwoju branży oraz wypracowuje sposoby radzenia sobie z trudnościami.

JEROEN EIJERIKS
Senior specialist – EMC Expert – Diehl Controls

Specjalista ds. kompatybilności elektromagnetycznej (EMC). Posiada 25 lat doświadczenia w branży elektronicznej. W firmie Diehl Controls specjalizuje się w testowaniu urządzeń pod kątem EMC oraz pomaga zespołowi w poprawie projektów, aby spełniały one wymagania.

Najważniejsze trzy porady na spełnienie wymagań EMC, dla nowego hardware design inżyniera, rozpoczynającego zaraz po studiach przygodę z projektowaniem.

  1. Przed rozpoczęciem projektu przejrzyj program badań (test plan) i pomyśl o strategii, jak to zrealizować. Kontroluj przepływ zaburzeń (prądów) od początku projektu. Zdefiniuj, gdzie zaburzenia mogą się przedostać, a gdzie nie (gdzie będzie to krytyczne). Zapewnij ścieżkę o niskiej impedancji dla zaburzeń i poprowadź je tam, gdzie uważasz, że będzie odpowiednio. Podnieś impedancji tam, gdzie nie chcesz widzieć tych prądów zaburzeń.
  2. Zawsze pamiętaj, że ogromna część problemów z emisją, odpornością, przesłuchami, pływaniem potencjału odniesienia (ground bounce) są powiązane z prostymi regułami, wzorami: dV = L * dI/dT and Q=C*V -> dQ/dT=C*dV/dT.
  3. Nigdy nie zakładaj, że spełnienie wymagań twojego programu badań jest wystarczające. Osiągaj tak dużą odporność, jak się da. Po testach w laboratorium urządzenie trafia do prawdziwego świata, gdzie zaburzenia występują naturalnie. Zapewnienie wyższego poziomu odporności niż wymagana może zaoszczędzić wiele czasu, pieniędzy w cyklu życia produktu. Wiąże się to z ponownymi testami, zwrotami, naprawami, ponownym projektowaniem itd.

 

ANDRZEJ PIERNIKARCZYK

Starszy projektant elektronik – SONEL

Specjalista w firmie Sonel, z 10 letnim doświadczeniem. Współtwórca linii analizatorów jakości zasilania (rodzina PQM–7XX). Projektami zajmuje się od etapu koncepcji do końcowych badań EMC i bezpieczeństwa. Posiada doświadczenie w zakresie algorytmów DSP, programowania mikrokontrolerów rodziny TMS320 (TI) oraz projektowania PCB.

Jakie są Pana najważniejsze 3 wnioski z projektowania i pomiarów elektroniki pod kątem EMC? Jak wpływa to na Pana pracę?

  1. Myśl o EMC już na etapie rysowania schematów.
    Naprawa złego EMC na etapie prawie gotowego produktu zawsze jest bardzo kosztowna i czasochłonna. Dlatego też o EMC należy myśleć już na etapie tworzenia schematu urządzenia. Szczególną uwagę należy przykładać do wszelkich złączy i przewodów podłączonych do płytek – zawsze (gdy to jest możliwe) należy umieszczać tam filtry, które z jednej strony ograniczą emisję, a z drugiej uodpornią na zewnętrzne zakłócenia.Małe elementy SMD kosztują grosze, więc za każdym razem należy umieszczać na schematach elementy dodatkowe typu rezystor 0R i miejsce na kondensator. Kiedy pojawi się problem, nie trzeba będzie przeprojektować płytki tylko zamontować elementy.
  2.  Zrób pierwsze badania EMC na bardzo wczesnym prototypie.
    Odkładanie pierwszych badań EMC na koniec projektu nie jest dobrym pomysłem. Problem zauważony wcześnie pozwoli na wprowadzenie poprawek w kolejnej rewizji płytki (a ta zapewne i tak będzie wykonywana). Nie zaskoczy nas wtedy wychwycony tuż przed terminem wypuszczenia na rynek problem z kompatybilnością, którego poprawienie będzie bardzo trudne lub wręcz niemożliwe. Pierwszy prototyp powinien w miarę wiernie oddawać konstrukcję docelowego urządzenia; szczególnie chodzi tu o obudowę, usytuowanie złącz i wewnętrzne okablowanie. Testowanie samych płytek PCB rzadko daje miarodajne wyniki.
  3. Cały czas się dokształcaj.
    Wielu twierdzi, że EMC to niemal magia. Jednakże im więcej wiedzy i doświadczenia ma konstruktor, tym łatwiej jest mu wyjaśnić i zrozumieć (a tym samym przewidzieć!) zjawiska związane z EMC. Niemniej jednak wskazana jest również pokora, bo nawet najlepszy inżynier nie jest w stanie przewidzieć wszystkich możliwych komplikacji. Częstotliwości pracy procesorów są cały czas zwiększane (co podwyższa emisję), wymiar technologiczny się zmniejsza (co rodzi potencjalne problemy z odpornością). Zmiany te zachodzą w bardzo szybkim tempie, więc zdobyta wiedza ma tendencję do szybkiej dezaktualizacji. Dlatego też cały czas trzeba być na bieżąco z najnowszymi nowinkami w dziedzinie kompatybilności elektromagnetycznej.

 

KRZYSZTOF SIECZKAREK
Kierownik Laboratorium Instytut Logistyki i Magazynowania – ILiM


Kierownik laboratorium kompatybilności elektromagnetycznej ILiM. Od lat związany z obszarem dotyczącym dyrektyw UE w zakresie znakowania CE urządzeń elektronicznych. Uczestnik prac Polskiego Komitetu Normalizacyjnego KT 104 ds. EMC oraz międzynarodowych organów normalizacyjnych IEC, CISPR, ETSI i CENELEC. Członek sekcji EMCS stowarzyszenia IEEE.

Jakie aspekty związane z przygotowaniem urządzenia musi wziąć pod uwagę konstruktor przed przyjazdem na testy EMC? Czy podczas pomiarów emisji urządzenie musi działać w ten sam sposób, jak podczas badań odporności? Czy wynik badań może zależeć od instrukcji użytkowania?

Kontakt z laboratorium EMC często rozpoczyna się od telefonu lub e-maila o treści: „Proszę o ofertę na wykonanie badań naszego urządzenia XYZ”. Nim jednak oferta zostanie wygenerowana laboratorium, musi bardziej poznać charakterystykę, funkcjonalność i wykonanie urządzenia, aby dokładnie dokonać wyboru normy oceniającej i określić szczegółowy program badań. Duża część zleceniodawców jest świadoma, jaką normę produktu lub rodziny produktów wybrać, lecz bywa to wciąż niewystarczające do określenia programu badań, a co za tym idzie do określenia kosztów jego wykonania. Ilość wymaganych testów zdeterminowana jest w pierwszej kolejności rodzajem zasilania.
Dla urządzeń bateryjnych, większość testów wymaganych przez normy produktu, nie będzie miała zastosowania. Program badań zależeć będzie także od informacji zawartych w instrukcji użytkowania. Przykładowo jeśli producent zaleca stosowanie krótkich przewodów komunikacyjnych, część badań również nie będzie wykonana. Może to mieć wpływ na wynik badań. Przy braku ograniczenia długości przewodów narażanie portów sygnałowych może spowodować wykazanie braku odporności na dane zjawisko EMC. Dobre przygotowanie urządzenia do badań EMC to również ustalenie trybu jego pracy przy badaniach odporności czy też pomiarze emisji. Może się np. okazać, że konieczna będzie zmiana w ustawieniach lub w oprogramowaniu wewnętrznym w celu zapewnienia ciągłej pracy podczas pomiaru emisji, które polega na skanowaniu w dziedzinie częstotliwości niejednokrotnie przez kilka godzin. To konstruktor zna swoje urządzenie najlepiej. W związku z tym to on wspólnie z laboratorium powinien określić kryteria oceny urządzenia podczas badań odporności, czyli co, i w jaki sposób obserwować i rejestrować, żeby stwierdzić odporność urządzenia na zewnętrzne zjawiska elektromagnetyczne oraz jakie reakcje są akceptowalne z punktu widzenia użytkownika. Przykłady konkretnych przypadków zilustrowane będą podczas mojego wystąpienia.