BlueGuideEMC Labo. Ivan Malfait

Transcriptie

1 BlueGuideEMC Labo Ivan Malfait 1

2 Wat is EMC (ElectroMagnetische Compatibiliteit) De EMC richtlijn (2014/30/EU) definieert EMC als: het in staat zijn van een onderdeel, apparaat, systeem,... om in zijn elektromagnetische omgeving naar wens te functioneren, zonder hierbij zelf storingen toe te voegen aan zijn eigen elektromagnetische omgeving. 2

3 Spectrum 3

4 Verschillende soorten EMC EMC straling: Kan nuttig zijn (Functionaliteit) of niet nuttig zijn (Storing): Kan optreden tussen apparaten onderling Kan optreden tussen apparaten en personen Nuttige EMC straling Opwarming (kookplaat) Communicatie Niet nuttige (ongewenste) EMC straling Opwarming (gsm,..) Storingen Ongewenste EMC straling beperken Daarom moeten we die straling meetbaar maken. 4

5 Van Richtlijn naar (product) Standaarden Richtlijn 1 is technisch vaag daarom: Gepubliceerde geharmoniseerde (product) standaarden (EN 55024, )

6 Van Product Standaarden naar Basis Standaarden 3 EN 55024:2010 Eqv. met CISPR 24: Hoe evalueren? meetbaar maken Basis Standaarden (EN , )

7 Over welke producten spreken we? ITE (Information Technology Equipment) Verlichting Automotive (Car, Metro, Bus) Medical Railway Control and Measurement, Lab equipment Household Audio/Video (consumer and professional) Marine

8 EMC Overzicht EMC Emission Emission Emission Other (Harmonics, Voltage Fluctuations, Flicker) Immunity (Susceptibility) Immunity Immunity Other (EFT/Surge, Burst, ESD, Voltage Dips, Interruptions) LVD Insulation Leakage current Mechanical Label Documentatie 8

9 Voor we beginnen Goedgekeurd Test-Plan Met Test parameters van de toe te passen testen Algemene informatie voor opmaken testplan Informatie voor de test ing. foto Gewicht, afmetingen Voorzorgen (Laserlight, )... Definieer de test opstelling Inputs (Netspanning, I/O signalen,...) Controle signalen Pass/Fail Criteria Emission testing: defined in product standard by limit lines or allowable emission levels Immunity testing: defined in product standard as performance criteria (A, B, C, D) Test Standard Test CISPR 24 Performance Criterion to meet EN Electrostatic Discharge B EN RF. Electromagnetic Field A EN Electrical Fast Transient / Burst B EN Surge B EN EN EN Immunity to Disturbances, Induced By RF. Field Power Frequency Magnetic Field Immunity Voltage Dips, Short Interruptions and Voltage Variations A A B (dips) C (interrupts / variations) 9

10 Emission (1/2) EN / EN / Wat: Storingen via kabels afkomstig van de EUT Frekwentie bereik: 150 khz 30 MHz Hoe: 10

11 Emission (2/2) EN / EN / apparaten: Spectrum analyzer of meetontvanger LISN (Line impedance stabilization Network) Pass/Fail: Limit lines LISN (Ethernet) LISN (AC/DC Mains) Limit lijn A voor non residential use Limit lijn B voor residential use 11

12 Emission (1/2) EN / EN / Wat: Storingen via lucht afkomstig van de EUT Frequentie bereik: MHz GHz Hoe: 2 polariteiten van de antenne 360 oriëntatie van EUT Hoogtescan antenne (1 4m) 12

13 Emission (2/2) apparaten: Spectrum analyzer of meetontvanger LISN (Line impedance stabilization Network) Antenna(s) Pass/Fail: Limit lines Limit lijn A voor non residential use Limit lijn B voor residential use 13

14 Harmonic Current Emissions (1/2) (EN <16A / EN >16A & <75A/phase) Wat: Harmonische storingen via kabels afkomstig van de EUT Frequentie bereik: tot 40 e harmonische van de netfrequentie Hoe: Niet van toepassing voor apparaten met een opgenomen vermogen < 75 W 14

15 Harmonic Current Emissions (2/2) Apparaten: Instelbare voeding (spanning en frequentie) Harmonische analyzer Analyse Software Pass/Fail: Class A: balanced 3-phase equipment, household, non portable tools, dimmers, audio Class B: portable tools, arc welding equipment Class C: lighting equipment Class D: ITE & television receivers < 600W If class B,C or D is niet van toepassing dan is Class A van toepassing. 15

16 Voltage Fluctuation and Flicker (1/2) EN <16A / EN >16A & <75A/phase) Wat: Spannings schommelingen veroorzaakt door belasting veranderingen van de EUT Frequentie bereik: Laag frequent Hoe: Spanningsverloop opmeten en parameters berekenen 16

17 Voltage Fluctuation and Flicker (2/2) Apparaten: instelbare voeding (spanning en frequentie) Flicker analyser Analyse Software Pass/Fail: De limieten zijn van toepassing voor spanningsvariaties aan de voedingspunten van de EUT: De waarde van Pst zal niet groter zijn dan 1,0 De waarde van Plt zal niet groter zijn dan 0,65 De waarde van d(t) tijdens een spannings verandering zal de waarde vn 3,3 % niet overschrijden voor meer dan 500 ms Pst: short term flicker indicator Plt: long term flicker indicator 17

18 Immunity (1/2) Wat: Storingen via kabels afkomstig van de omgeving Frequentiebereik: 150 khz 80/230 MHz 1 GHz Test level: 3 Vrms, 10 Vrms 18

19 Immunity (2/2) Apparaten: Signaal generator RF versterkers RF Power meter CDN / Clamps AC Mains Pass/Fail: defined as Acceptance Criteria Signal/Control Lines 19

20 Immunity (1/2) EN Wat: Storingen via lucht afkomstig van de omgeving Frequentie bereik: GHz Hoe: EMC 2 polariteiten van de antenne 4 oriëntaties van de EUT Test level: 3V/m, 10 V/m, 30 V/m (automotive, MIL, Luchtvaart V/m) 20

21 Immunity (2/2) EMC apparaten: Anechoische kamer Antennes RF versterkers Veldsterktemeters RF Power meter Pass/Fail: defined as Acceptance Criteria 21

22 ElectroStatic Discharge (ESD) (1/2) EN Wat: Storingen via contact lucht afkomstig van de omgeving veroorzaak door een statische ontlading tussen een object en de EUT (stroom en spanning impuls + E en H veld). Frequentie bereik: Breedbandig Hoe: EMC Test level: contact: ± 4 kv, Air ± 8 kv (± 2 kv ± 25 kv ) Direct discharge Indirect discharge 22

23 ElectroStatic Discharge (ESD) (2/2) apparaten: ESD gun + plaat voor indirecte ontlading Tafel met geleidend oppervlak Isolator Pass/Fail: defined as Acceptance Criteria 23

24 Electrical Fast Transient/burst (1/2) EN EMC Wat: directe of indirecte injectie van pulsen met lage energie Doel: Simulatie van bvb motorsturingen Frequentie bereik: Breedbandig Hoe: Test level: Net-ingang en I/O, signal & aarding controle lijnen Level 1 0,5kV 0,25kV Level 2 1kV 0,5kV Level 3 2kV 1kV Level 4 4kV 2kV Herhalingsfrekwentie: 5 of 100 khz 24

25 Electrical Fast Transient/burst (2/2) apparaten: EFT/Burst generator Capacitieve coupling clamp Coupling/Decoupling Network Pass/Fail: defined as Acceptance Criteria 25

26 Surge (1/2) EN Wat: hoogspanningspulsen met veel hoog frequent energie. Doel: verifiëren of de EUT kan weerstaan aan: Schakel fenomenen Isolatie fouten, Inductieve effecten, Indirecte effecten van bliksem inslag. Frequentie bereik: Breedbandig Hoe: EMC Test level: bepaald door de installation class Line-Line, Line-ground, AC, DC, symmetrical, unsymmetrical, shielded, unshielded. Level 1 0,5 kv Level 2 1,0 kv Level kv Level kv 26

27 Surge (2/2),0 Apparaten: Surge generator Coupling/Decoupling Network Pass/Fail: defined as Acceptance Criteria 27

28 Power Frequency Magnetic Field (1/2) EN Wat: immuniteit voor een magnetisch veld op net frequentie ( 50 Hz of 60 Hz), Doel: verifiëren of de EUT voldoende immuniteit heeft voor: Grote stromen in vermogen transformatoren, Voedingskabels, Elektrische machines, Frequentie bereik: 50/60 Hz Hoe: Test level: bepaald door de klasse (well protected, protected, industrial, ) Level 1 1 A/m (ITE) Level 2 3 A/m (Medical) Level 3 10 A/m Level 4 30 A/m (industrial) Level A/m 28

29 Power Frequency Magnetic,0 Field (2/2) Apparaten: stroom generator Spoel Pass/Fail: defined as Acceptance Criteria 29

30 Voltage dips, short interruptions and voltage variations (1/2) EN Wat: immuniteit voor dalingen en onderbrekingen van de netspanning ( 50 Hz of 60 Hz), Doel: verifiëren of de EUT voldoende immuniteit heeft voor: Spanning dalingen, Spanning onderbrekingen. Frequentie bereik: 50/60 Hz Hoe: Test level: bepaald door de klasse Voltage dip : 0% (0V) voor 0.5 perioden Voltage dip : 40% (92V) voor 5 perioden Voltage dip : 70% (161V) voor 25 perioden Voltage interrupt : 0% (0V) voor 250 perioden Voltage variation : 30

31 Voltage dips, short interruptions,0 and voltage variations (2/2) Apparaten: Programmeerbare spanningsbron, Pass/Fail: defined as Acceptance Criteria 31

32 Contact gegevens BlueGuideEMCLab Ivan Malfait Joseph Cardijnstraat Erpe-Mere (0) (0)