EMC - Telerex

BlueGuideEMC Labo
Ivan Malfait
[email protected]
www.bgemc.com
1
Geschiedenis BGEMC Labo
• Oprichting als EMC labo in 1996 door Pioneer Electronics (ESM Lab),
• 2009: Opname van het labo binnen de Dekimo groep,
Verandering van naam naar BlueGuideEMC Labo,
• 2013: Uitbreiding van “scope of accreditation” met inbegrip van LVD
• 2014: Uitbreiding environmental testen (IPXY, Temperatuur, Klimaat,…)
Uitbreiding van “scope of accreditation” met inbegrip van MDD
2
Een duidelijke missie
De missie van Blue Guide EMC Lab is het
leveren van diensten en ondersteuning, op het
gebied van EMC, LVD (Productveiligheid),
ENV.
We willen onze klanten maximaal bijstaan om
hun producten snel, veilig en betrouwbaar op
de markt te kunnen brengen.
3
Situering van het BGEMC Labo binnen
de Dekimo Groep
4
Waarom EMC ?
Europa zegt (dmv EMC richtlijn)
“Je zal niet storen en je zal niet gestoord worden”
Daarom moeten we dit verder definiëren en “meetbaar”
maken.
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
• Niet nuttige (ongewenste) EMC straling
• Opwarming (kookplaat)
• communicatie
• Opwarming (gsm,..)
• storingen
Beperken  standaarden
5
Van Richtlijn naar (Product-) Standaarden (1/2)
• Richtlijn 1
is “technisch vaag”  daarom:
• geharmoniseerde (product) standaarden
2
(EN 55015, …)
1
2
6
Van Richtlijn naar (Product-)
(product) Standaarden
Standaarden (2/2)
• Hoe evalueren ?  meetbaar maken
• geharmoniseerde basis standaarden
2
3
3
(EN 61000-4-2, …)
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
…
Spectrum
9
EMC
EMC Overzicht
EME
EMC
Conducted Radiated
EMI / EMS
Conducted Radiated
Emission
• Conducted Emission
• Radiated Emission
• Other (Harmonics, Voltage Fluctuations, Flicker)
Immunity (Susceptibility)
• Radiated Immunity
• Conducted Immunity
• Other (EFT/Surge, Burst, ESD, Voltage Dips, Interruptions)
LVD
Insulation
Leakage current
Mechanical
Label
Documentatie
…
10
Na “Detailed Design” … Pre-Compliance testing
EMC
Emission
Conducted Emission
Radiated Emission
Other (Harmonics, Voltage Fluctuations, Flicker)
Immunity (Susceptibility)
Radiated Immunity
Conducted Immunity
Other (ESD, Voltage Dips, Interruptions)
11
Compliance /Qualification testing
EMC
Emission
Conducted Emission
Radiated Emission
Other (Harmonics, Voltage Fluctuations, Flicker)
Immunity (Susceptibility)
Radiated Immunity
Conducted Immunity
Other (ESD, Voltage Dips, Interruptions)
 Opmaken van “EC Declaration of Conformity”
12
Voor we beginnen
•
Goedgekeurd Test-Plan
–
•
Met Test parameters van de toe te passen testen
Algemene informatie
–
Informatie voor de test ing.
• foto
• Gewicht, afmetingen
• Voorzorgen (Laserlight,…)
• Beschrijving EUT
• Definieer de test opstelling
•
•
Inputs (Netspanning, I/O signalen,...)
Controle signalen
• Pass/Fail Criteria
Emission testing: defined in standards (limit lines)
Immunity testing: defined as performance criteria (A, B, C, D)
Test Standard
Test
CISPR 24 Performance
Criterion to meet
EN 61000-4-2
Electrostatic Discharge
B
EN 61000-4-3
Radiated RF. Electromagnetic Field
A
EN 61000-4-4
Electrical Fast Transient / Burst
B
EN 61000-4-5
Surge
B
EN 61000-4-6
Immunity to Conducted Disturbances,
Induced By RF. Field
A
EN 61000-4-8
Power Frequency Magnetic Field
Immunity
A
EN 61000-4-11
Voltage Dips, Short Interruptions and
Voltage Variations
B (dips)
C (interrupts / variations)
13
EMC
Conducted Emission (1/2)
EN 55011 / EN 55022 / …
EME
Conducted Radiated
EMI / EMS
Conducted
Radiated
Wat: Storingen via kabels afkomstig van de EUT
Frekwentie bereik: 150 kHz … 30 MHz
Hoe:
14
EMC
Conducted Emission (2/2)
EN 55011 / EN 55022 / …
apparaten:
EMI / EMS
EME
Conducted Radiated
Conducted
Radiated
• Spectrum analyzer of meetontvanger
• LISN (Line impedance stabilization Network)
ISN (Ethernet)
Pass/Fail:
LISN (AC/DC Mains)
Limit liinen
Limit lijn A voor “non residential” use
Limit lijn B voor “residential” use
15
EMC
Radiated Emission (1/2)
EME
Conducted Radiated
EN 55011 / EN 55022 / …
EMI / EMS
Conducted
Radiated
Wat: Storingen via “lucht” afkomstig van de EUT
Frekwentie bereik: 0.09…30 MHz … 1…6…18… GHz
Hoe:
2 polariteiten van de antenne
360° oriëntatie van EUT
Hoogtescan antenne (1 … 4m)
16
EMC
Radiated Emission (2/2)
EME
Conducted Radiated
apparaten:
EMI / EMS
Conducted
Radiated
• Spectrum analyzer of meetontvanger
• Antenna(s)
Pass/Fail:
Limit lines
Limit lijn A voor “non residential” use
Limit lijn B voor “residential” use
17
EMC
Harmonic Current Emissions (1/2)
EME
Conducted Radiated
(EN 61000-3-2 <16A / EN 61000-3-12 >16A &
<75A/phase)
Wat: Harmonische storingen via kabels afkomstig van de EUT
(door non-linearity)
EMI / EMS
Conducted
Radiated
Frekwentie bereik: tot 40e harmonische van de netfrekwentie
Hoe:
Bepalen van de toestel klasse.
Niet van toepassing voor apparaten met een opgenomen
vermogen < 75 W (uitzondering voor oa verlichtings apparatuur)
18
EMC
Harmonic Current Emissions (2/2)
EME
Conducted Radiated
EMI / EMS
Conducted
Radiated
Apparaten:
• Instelbare voeding (spanning en frekwentie)
• 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.
19
EMC
Voltage Fluctuation and Flicker
(1/2)
EME
Conducted Radiated
EMI / EMS
Conducted
Radiated
EN 61000-3-3 <16A / EN 61000-3-11 >16A &
<75A/phase)
Wat: Spannings schommelingen veroorzaak door stroom veranderingen
van de EUT
Frekwentie bereik: Laag frekwent
Hoe:
1. Per analyse
2. Spanningsverloop opmeten en parameters berekenen in slechtste
volgorde van operatie (zie annex van de norm)
20
EMC
Voltage Fluctuation and Flicker
(2/2)
EME
Conducted Radiated
EMI / EMS
Conducted
Radiated
Apparaten:
• “low distortion” voeding (230 Vac / 50 Hz)
• Referentie impedantie
• 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
21
EMC
Conducted Immunity (1/2)
EME
EN 61000-4-6
Conducted
Wat: Storingen via kabels afkomstig van de omgeving
Radiated
EMI / EMS
Conducted
Radiated
Frekwentiebereik: 150 kHz … 80/230 MHz … 1 GHz
Test level: 3 Vrms, 10 Vrms
(automotive, MIL, Luchtvaart 150…400 mA
22
EMC
Conducted Immunity (2/2)
EMI / EMS
EME
apparaten:
Conducted Radiated
Conducted
Radiated
•Signaal generator
•RF versterker(s)
•RF Power meter
•CDN / Clamps
AC Mains
Pass/Fail: defined as Acceptance Criteria
Signal/Control Lines
23
EMC
Radiated Immunity (1/2)
EME
EN 61000-4-3
Conducted Radiated
EMI / EMS
Conducted
Radiated
Wat: Storingen via “lucht” afkomstig van de omgeving
Frekwentie bereik: 80 MHz …1…6 GHz
Hoe:
2 polariteiten van de antenne
4 orientaties van de EUT
Test level: 3V/m, 10 V/m, 30 V/m (automotive, MIL, Luchtvaart 150…200 V/m)
24
EMC
Radiated Immunity (2/2)
EME
apparaten:
Conducted Radiated
EMI / EMS
Conducted
Radiated
• Anechoische kamer
• Antennes
• RF versterkers
• Electrische Veldsterktemeters
• RF Power meter
Pass/Fail: defined as Acceptance Criteria
25
EMC
ElectroStatic Discharge (ESD) (1/2)
EN 61000-4-2
EME
Conducted Radiated
EMI / EMS
Conducted
Radiated
Wat: Storingen door “contact” of via de “lucht” afkomstig van
de omgeving veroorzaak door een statische ontlading tussen
een object en de EUT (stroom en spannings impuls + E en H
veld).
Frekwentie bereik: Breedbandig
Hoe: overbrengen van een gedefinieerde lading.
Pos. En Neg. polariteit
Test level: Contact: ± 4 kV, Air ± 8 kV (± 2 kV … ± 25 kV )
Direct discharge (contact + air)
Indirect discharge (contact)
26
EMC
ElectroStatic Discharge (ESD) (2/2)
apparaten:
EME
Conducted Radiated
EMI / EMS
Conducted
Radiated
• ESD gun + plaat indirecte ontlading
• Tafel met geleidend oppervlak + insulation sheet
•Nota: Relatieve vochtigheid en omgevingsdruk
gekend en binnen gedefineerde grenzen.
Pass/Fail: defined as Acceptance Criteria
27
EMC
Electrical Fast Transient/Burst (1/2)
EN 61000-4-4
EME
Conducted Radiated
EMI / EMS
Conducted
Radiated
Wat: directe of indirecte injectie van pulsen met lage energie
(high Voltage)
Frekwentie bereik: Breedbandig
Hoe: pos. , neg. en asynchroon met de netspanning
Test level:
Netingang en
aarding
0,5kV
1kV
2kV
4kV
I/O, signal &
controle lijnen
0,25kV
0,5kV
1kV
2kV




Level 1
Level 2
Level 3
Level 4

Herhalingsfrekwentie: 5 of 100 kHz
28
EMC
Electrical Fast Transient/Burst (2/2)
apparaten:
•
•
•
EME
Conducted Radiated
EMI / EMS
Conducted
Radiated
EFT/Burst generator
Capacitieve coupling clamp
Coupling/decoupling Network
Pass/Fail: defined as Acceptance Criteria
29
EMC
Surge (1/2)
EME
EN 61000-4-5
Conducted Radiated
Wat: hoogspanningspulsen met veel hoog frekwent energie.
Doel: verifieren of de EUT kan weerstaan aan:
•
•
•
•
EMI / EMS
Conducted
Radiated
Schakel fenomenen
Isolatie fouten,
Inductieve effecten,
Indirecte effecten van bliksem inslag.
Frekwentie bereik: Breedbandig
Hoe:
Test level: bepaald door de “installation class”
Line-Line, Line-ground, AC, DC, symmetrical, unsymmetrical, shielded, unshielded.




Level 1
Level 2
Level 3
Level 4
0,5 kV
1,0 kV
2.0 kV
4.0 kV
30
EMC
Surge (2/2)
Apparaten:
•
•
,0
EME
Conducted Radiated
EMI / EMS
Conducted
Radiated
Surge generator
Coupling/Decoupling Network
Pass/Fail: defined as Acceptance Criteria
31
EMC
Power Frequency Magnetic Field
(1/2)
EME
Conducted Radiated
EMI / EMS
Conducted
Radiated
EN 61000-4-8
Wat: immuniteit voor een magnetisch veld op net frekwentie ( 50 Hz or 60 Hz),
Doel: verifiëren of de EUT voldoende immuniteit heeft voor:
•
•
•
Velden opgewekt door grote stromen in vermogen transformatoren,
Grote stromen door voedings-kabels,
Elektrische machines, …
Frekwentie bereik: 50/60 Hz
Hoe:
Test level: bepaald door de “klasse” (well protected, protected, industrial, …)





Level 1
Level 2
Level 3
Level 4
Level 5
1 A/m (ITE)
3 A/m (Medical)
10 A/m
30 A/m (industrial)
100 A/m
32
EMC
Power Frequency Magnetic Field
(2/2)
,0
EME
Conducted Radiated
EMI / EMS
Conducted
Radiated
Apparaten:
•
•
stroom generator
paar spoelen
Pass/Fail: defined as Acceptance Criteria
33
EMC
Voltage dips, short interruptions
and voltage variations (1/2)
EMI / EMS
EME
Conducted Radiated
Conducted
Radiated
EN 61000-4-11
Wat: immuniteit voor dips en onderbrekingen van de netspanning ( 50 Hz of 60 Hz),
Doel: verifiëren of de EUT voldoende immuniteit heeft voor:
•
•
Spannings dips,
Spannings onderbrekingen.
Frekwentie 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 : optional
34
EMC
Voltage dips, short interruptions
and voltage variations (2/2)
,0
EME
Conducted Radiated
EMI / EMS
Conducted
Radiated
Apparaten:
•
Programmeerbare (Spanning en frekwentie) AC
spanningsbron,
Pass/Fail: defined as Acceptance Criteria
35
Contact gegevens BlueGuideEMC Lab
Ivan Malfait
Joseph Cardijnstraat 21
9420 Erpe-Mere
00 32 (0)475 980 587
00 32 (0)53 601 601
[email protected]
36