EMC-problemer – 5 tips

EMC-testen ligger ofte til sidst i udviklingen af et nyt produkt, når både HW og SW rent funktionelt virker sådan rimeligt, og testen således giver et retvisende billede af rigets tilstand.

Imidlertid så går det ofte galt, grænseværdier overskrides, eller produktet mangler den fornødne beskyttelse for at undgå immunitetsproblemer. Og det er jo mildest talt en nyhed som kommer på det værst tænkelige tidspunkt: Lige før produktlancering, hvor hele virksomheden står klar til at trykke på knappen og gå i produktion.

Så, hvordan kan man hjælpe sig bedre på vej, og undgå den tunge gang til ledelsen, med den dårlige nyhed? Her er nogle bud:

1.  Forstå kravene fra starten

Ikke så overraskende måske, men desværre ofte noget vi ser, så kan de reelle EMC-krav godt være lidt glemt i alle de features som produktet iøvigt skal kunne håndtere. Ikke sjældent er der klare konflikter imellem features, plads, afstande på printet osv.

Mange virksomheder har jo allerede et klart billede af hvilke markeder, brugsmønstre osv. som produktet skal anvendes i. Således er det jo oplagt at få afdækket hvilke direktiver og standarder, som produktet skal leve op til fra starten. Men selv om man har afklaret hvad der skal skrives ind i en declaration of conformity, så kan der stadig være åbne ender, forhold der har betydning for hvor hård eller mild en test der skal udføres. Og måske nogle simple ændringer i produktets udformning kan løsne op for kravene, således at sandsyndlighed for at slippe let og elegant i gennem den endelige test bliver klart forbedret.

2. Design for EMC !

Det lyder måske ret banalt, og i nogen sammenhænge er det selvfølgelig mere indlysende. Men ret beset så handle det jo om at tænke de enkelte tests igennem, og få beskyttet porte og sit print på behørig vis, afhængig af om de skal testes for surge, ESD,  osv.

Dertil ligger der nogle oplagte muligheder for at give sit design noget mere spillerum. Som vi har belyst ved et tidligere PCB seminar, så kan valg af spread spectrum oscillatorer, drivere med lavere aggressivitet, print design hvor udstråling er simuleret eller manuelt undersøgt og reviewet, være med til at reducere risikoen for udstrålingsproblemer.

3. Flyt dele af EMC-testen frem i projektforløbet

Der vil være mange tests som kan være svære at gennemføre, før man har et næsten færdigt udviklet produkt. F.eks. kan det være vanskeligt at se en rimelig sandfærdig elektromagnetisk udstråling før SW er implementeret, og der således er aktivitet i et MCU-baseret system.

Men mange gange kan forskellige interfaces testes af. Og det er måske muligt at lave et stykke test-SW, som eksercerer busserne i et sådant omfang, at udstrålingen fra et printkort er rimelig retvisende, eller i det mindste giver et fingerpeg om eventuelle problemer.

Såfremt dele af designet er baseret på inspiration fra evaluation boards, kan det være en idé at lave en præliminær test af disse boards. Ofte er disse kun designet for at validere komponenternes øvrige performance – ikke deres EMC-mæssige forhold! Så, ser man problemer på eval boards, vil man givetvis også se det i ens eget design, hvis det er kopieret lige over.

4. Anskaf (simpelt) testudstyr og faciliteter

Dette lille probesæt at er købt fra AliExpress til – hold nu fast : 34 USD!

En af udfordringerne, som typisk gør det tungt at flytte testene frem, er, at en EMC test ofte kræver udstyr som ikke nødvendigvis står øverst på listen, når budgettet for lab-udstyr skal prioriteres. Selvfølgelig er der mange store virksomheder der allerede i dag har et ret så veludbyggede EMC testfaciliteter. Men mange små og mellemstore virksomheder er afhængige af eksterne laboratorier i forbindelse med EMC test, og dette giver desværre ofte den inerti, som udskyder en præliminær test.

Dog kan ret simpelt udstyr godt give et fingerpeg, om hvorvidt der er problemer. En simpel søgning på nettet kan anvise mange fine løsninger, og der er desuden gode muligheder for at lave sine egne små test setups, hvis man er en smule fingerfærdig.

For det er jo bare typisk sådan, at hvis setuppet ligger lige foran næsen af udvikleren, ja, så bliver testen lavet, og ikke udskudt.

5.   Tænk EMC-test ind som en del af HW acceptance-testen

Ofte vil et design med EMI have mere grundlæggende problemer, f.eks. udfordringer med mistilpasninger på busser, switch mode strømforsyninger som ikke er ordentlig designet og dermed støjer, manglende afkoblinger eller mangelfulde power planer, kort sagt signal integritetsproblemer, ofte problemer som kan drille på et langt senere tidspunkt, og måske give stabilitetsproblemer, der først opdages efter et produkt er sendt ud til kunderne.

Nogle af den slags problemer kan således godt ryge under radaren i en acceptance test, og dermed får man reelt set ikke testet sit produkt godt nok. Med andre ord, så kan signal integritetsproblemer spottes i en EMC test, eller i hvert fald give en indikation af, at der er forhold som ikke er helt så gode som de burde være.

I stedet for at tænke EMC-testen om “et nødvendigt onde” for at kunne klaske et CE mærke på, så kan testen således ses som en reel evaluering af andre forhold og dermed grundlæggende sikre et bedre produkt.

 

Såfremt du måtte have spørgsmål eller kommentarer til denne artikel, eller måtte have brug for hjælp i forbindelse med EMC-test eller debugging af EMC-problemer, eller interesse for andre af vores services, så kontakt mig på lr@circleconsult.dk .

 

 

Creative Commons LicenseThis work is licensed under a Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 2.5 Generic License.