Testy odporności mają za zadanie sprawdzić czy urządzenie zachowa się poprawnie w obecności czynników, które z dużym prawdopodobieństwem mogą wystąpić w danym środowisku. Są to standaryzowane zjawiska, jednak wynikają z obecnych w środowisku zagrożeń.

Odporność z angielskiego: immunity, susceptibility – traktujemy te pojęcia zamiennie

Podstawowe problemy z EMC:

  • generacją energii elektromagnetycznej (zaburzeń elektromagnetycznych) – występowaniem nadawcy lub źródeł zaburzeń elektromagnetycznych niepożądanych, efekty towarzyszące zmianom prądu,
  • transmisją energii elektromagnetycznej – występowaniem kanału/drogi sprzężenia energii elektromagnetycznej pomiędzy nadajnikiem a receptorem/odbiornikiem (może być pożądane lub nie)
  • odbiorem energii elektromagnetycznej – występowaniem receptora/odbiornika, w którym zachodzi proces przetwarzania tej energii, skutkujący zamierzonym (dla odbiornika) oraz niezamierzonym (dla ofiary) zachowaniem receptora/odbiornika

Podział zjawisk na:

  • Naturalne, do których należą zjawiska atmosferyczne (wyładowania atmosferyczne, zjawisko ulotu, iskrzenia), wyładowania elektrostatyczne, pochodzenia kosmicznego, wynikające z aktywności Słońca i innych obiektów kosmicznych;
  • Sztuczne (man-made noise), których źródłem jest techniczne wykorzystanie energii elektrycznej, przy czym zaburzenia te mogą mieć charakter:
    • niezamierzony (efekty pracy np. urządzeń gospodarstwa domowego, elektronarzędzi, urządzeń informatycznych, oddziaływania linii elektroenergetycznych) lub
    • zamierzony (np. wpływ systemów radiokomunikacyjnych).

Charakterystyka zaburzenia w dziedzinie czasu:

  • zaburzenia szumowe – sumy elementów i urządzeń
  • zaburzenia ciągłe – źródłem są np. eksploatowane systemy radiodyfuzyjne (radio, telewizja, radiokomunikacja), lub
  • zaburzenia krótkotrwałe lub impulsowe (przebiegów przejściowych) –  wywołanych np. procesami łączeniowymi, pracą urządzeń energoelektronicznych i zapłonowych, wyładowaniami elektrostatycznymi i atmosferycznymi, iskrzeniem na kontaktach.

Ze względu na sposób generacji i dystrybucji zaburzeń:

Przewodzone (conducted) z zaburzeniem emitowanym przez urządzenie  lub wnikającym do urządzenia w postaci:

Napięcia:

  • napięcia różnicowe (symetryczne, differential mode UDM)
  • napięcia wspólne (niesymetryczne, common mode UCM)
  • napięcia asymetryczne (assymetric mode UAsym)

Prądu:

  • prądy różnicowe (niesymetryczne, differential mode IDM)
  • prądy wspólne (symetryczne, common mode ICM)

Promieniowane (radiated) z zaburzeniem emitowanym przez urządzenie  lub wnikającym do urządzenia w postaci:

  • fali elektromagnetycznej (pole dalekie)
  • pola elektrycznego (pole bliskie)
  • pola magnetycznego (pole bliskie)

Narażenia  zgodne z normami:

  • EFT Burst (Seria szybkich elektryczny stanów przejściowych)
    • PN-EN 61000-4-4
  • Surge (Udary napięciowe i prądowe, pochodne wyładowań atmosferycznych),
    • PN-EN 61000-4-5
  • ESD (Electro Static Discharge, wyładowanie elektrostatyczne, zwykle pochodzenia od człowieka),
    • ESD IEC 61000-4-2
  • Odporność na pole radiowe
    • Przewodzone – wsrzykiwanie w.cz. (RF) – PN EN 61000-4-6
    • Pole promieniowane – PN EN 61000-4-3
  • Pole Magnetyczne
    • PN-EN 61000-4-8 oraz 61000-4-9
  • Zapady i zaniki zasilania
    • PN EN 61000-4-11
  • Tłumione oscylacje – Ring Wave (gasąca sinusoida)
    • Oscillatory Wave Generators PN EN 61000-4-11 oraz PN EN 61000-4-29
  • Inne impulsy zależne od wymagań specjalnych
    • Samochodowe (Automotive) ISO 7636 oraz specyficzne wymagania producentów
    • Avionics (lotnicze) – RTCA DO-160G
    • Wojskowe (Military) – MIL-STD-461G

 

Krótkie porównanie podstawowych trzech impulsów:

Porównanie energii impulsów (narażeń)

Kształt impulsów zmierzony na oscyloskopie oraz czasu narostu

  • ESD – 0,6-1ns
  • Burst – 5ns
  • Surge – 1,2us (wolny, ale duża energia)

 

 

Tomek
Inżynier EMC, Konsultant, Trener