第一篇:YY0505標準電磁兼容項目整改,醫(yī)療電子設(shè)備整改方案
廣電計量-環(huán)境可靠性與電磁兼容試驗中心:http://004km.cn/
醫(yī)療電子設(shè)備電磁兼容設(shè)計整改
一、我們能整改和預(yù)測試的醫(yī)療電子設(shè)備:
人體內(nèi)窺鏡(喉鏡、胃鏡、肛腸鏡、婦科鏡); 脈沖理療儀、場強治療儀等; 自動按摩器、按摩治療椅等; 無影照明燈;
人工呼吸機、自動吸痰器、心電圖機、腦電圖機、肌電圖機等; 自動注射器,牙床、潔牙器等
生化分析儀器(細胞分析儀、血液分析儀等); 影像設(shè)備(臺式、便攜B超,透視機等);
二、我們預(yù)測試及整改的項目:
滿足YY0505-2012標準所有項目要求:傳導騷擾(CE)、傳導抗擾度(CS)輻射騷擾(RE)、輻射抗擾度(RS)、靜電放電(ESD)、電快速瞬變脈沖群(EFT)、浪涌沖擊(Surge)、電壓變化、電壓波動和閃爍、工頻磁場(PFMF)、電壓中斷。
三、我們的服務(wù)體系:
1、電磁兼容與安全設(shè)計整改
我們能夠為客戶的產(chǎn)品定制一套“三高一低”(高效率、高品質(zhì)、高可靠性、低成本)的技術(shù)解決方案,有效地解決EMC與安全的認證、檢測難題。設(shè)計與整改思路擯棄傳統(tǒng)“亡羊補牢”的整改方式,采取從產(chǎn)品系統(tǒng)角度全局考慮,通過對產(chǎn)品原理、器件工藝、PCB布局、軟件與信號、配線與結(jié)構(gòu)等綜合分析,真正從源頭解決產(chǎn)品的EMC干擾,達到標本兼治的效果,從而使方案具有量產(chǎn)化的可行性,同時為企業(yè)降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。此外,我們最具特色的服務(wù)是提供上門技術(shù)咨詢、分析、診斷與整改,您足不出戶,就能享受到我們的優(yōu)質(zhì)、高效的專業(yè)服務(wù),真正從心為客戶做起。
2、EMC技術(shù)顧問與培訓
我們可長期向廣大中、小型企業(yè)提供EMC技術(shù)顧問合作或者EMC技術(shù)培訓合作。有效地降低企業(yè)在聘請人員方面的成本支出。在產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)前期,通過我們專業(yè)的團隊,提供一套切實可行的設(shè)計方案。EMC技術(shù)團隊通過分析產(chǎn)品整體架構(gòu)、風除評估、標準分析、PCB設(shè)計規(guī)范、材料工藝等基礎(chǔ)上,對產(chǎn)品定制一套EMC方案,簡化高成本和高風險的冗余設(shè)計,優(yōu)化產(chǎn)品EMC性能,減少后期的時間和費用成本,有效地保證了產(chǎn)品一次試產(chǎn)、一次通過的目標。
3、測試與檢測認證
我們可以提供低成本、高效率、數(shù)據(jù)精準的產(chǎn)品、摸底試驗,有效地解決了客戶在第三方指定實驗室所遇到的困擾,比如預(yù)約試驗周期長、租場費用高、得不到專業(yè)的咨詢、整改條件不便捷等等難題。同時我們還可以提供產(chǎn)品的檢測與認證服務(wù),如汽車電子認證、無線產(chǎn)品認證、歐盟認證等等,全程為客戶的時間、費用、技術(shù)三重把關(guān),解決企業(yè)在檢測認證過程中困擾,為您的產(chǎn)品爭奪第一時間。
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四、我們的服務(wù)承諾:
1、各項目的預(yù)測數(shù)據(jù)真實準確,嚴格按照標準方法或替代法進行測試,絕不敷衍了事。若數(shù)據(jù)不準確,測試費全額退還。
2、所整改的項目在正式測試中不通過,我們?nèi)~退款。
3、技術(shù)咨詢和培訓我們不講空話理論,立足產(chǎn)品設(shè)計案例進行講解。
第二篇:電磁兼容整改
1、整改階段,此階段是產(chǎn)品EMC設(shè)計的初步階段,及在產(chǎn)品第一論開始設(shè)計時,并沒有考慮EMC方面的問題,等到產(chǎn)品功能調(diào)試完成,樣子出來后進行EMC測試時,才發(fā)現(xiàn)EMC問題的存在,于是通過采用各種臨時措施使產(chǎn)品通過EMC測試。用這種方法即使使產(chǎn)品最終達到標準規(guī)定的EMC要求,常常也會因要進行較大的改動,導致較高的成本。如果是因為屏蔽問題往往會涉及結(jié)構(gòu)模具改動,如果因為接口濾波問題就會對產(chǎn)品原理圖進行改動,同時導致PCB的重新設(shè)計,還有可能會因為系統(tǒng)接地問題,那就會對整個產(chǎn)品系統(tǒng)重新做調(diào)整,重新設(shè)計。深圳有一家著名的儀器企業(yè)某款產(chǎn)品由于電磁兼容問題整改導致產(chǎn)品延遲海外上市一年,同時研發(fā)費用增加五十萬元人民幣!這種通過研發(fā)后期測試發(fā)現(xiàn)問題然后再對產(chǎn)品進行的測試修補的方法,往往會導致企業(yè)產(chǎn)品不能及時取得認證而上市。它是目前很多走向國際市場公司研發(fā)部門所面臨的困惑。整改的概念與企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)流程也不符合。
2、技術(shù)設(shè)計階段。這個階段,企業(yè)一般已經(jīng)有了一定EMC的技術(shù),并有時還會有專職的EMC工程師負責EMC工作,與其它開發(fā)人員一起在產(chǎn)品功能設(shè)計的同時,考慮EMC問題,如產(chǎn)品設(shè)計時會考慮濾波,屏蔽,接地等。企業(yè)的產(chǎn)品工程師還會通過短期的培訓以掌握EMC設(shè)計的基本方法,甚至有些企業(yè)會將EMC設(shè)計與產(chǎn)品開發(fā)的流程結(jié)合在一起。能從設(shè)計流程的早期階段就導入一定的EMC設(shè)計策略,從產(chǎn)品設(shè)計源頭考慮EMC問題,這于整改階段使用后期整改的方法來解決產(chǎn)品所有的EMC問題已經(jīng)有了很大的進步,不但減少許多不必要的人力及研發(fā)成本,縮短產(chǎn)品上市周期。但是,處于這個階段的EMC設(shè)計方法,也有很多局限性,具體表現(xiàn)在:
a.參與EMC設(shè)計人員掌握了一些EMC設(shè)計原理和理論知識,如,他們懂得如何設(shè)計濾波器、如何設(shè)計屏蔽,如何進行PCB布線布線,如何防止串擾等等,但是他們往往缺乏結(jié)合產(chǎn)品系統(tǒng)的特點,從產(chǎn)品系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)架上來考慮EMC問題。
b.設(shè)計過程中沒有引入風險的意思,也沒有風險評估手段,因此不能預(yù)測后期會產(chǎn)生后果,并有量的把握。
c.設(shè)計太理論化,而且各個部分的設(shè)計相對分散。如,各個EMC性能非常好的模塊組合在一起不一定是一個EMC性能很好的系統(tǒng)。
d.沒有方法論的指導,因此,對于一些可以從多方面可以解釋的設(shè)計,很容易引起爭論。其實,這階段還是屬于技術(shù)應(yīng)用的混濁狀態(tài),縱然設(shè)計人員已經(jīng)掌握了“技術(shù)”,但是還不能將其轉(zhuǎn)化為簡單可行的“方法”,因此也很難實現(xiàn)一些仿真。目前大多數(shù)企業(yè)(而且是國內(nèi)EMC技術(shù)比較領(lǐng)先或投入比較多的企業(yè))都處在這個狀態(tài)中。
3、方法論階段,將1,2階段的整改和設(shè)計技術(shù)上升為一種方法論,通過此方法論可以很好的,系統(tǒng)的指導產(chǎn)品的設(shè)計??梢赃\用這個方法論輸出詳細、系統(tǒng)的分析報告,分析有利有節(jié)。不但有充分的理論依據(jù)還緊密與產(chǎn)品的特點結(jié)合在一起。如果說上一階段的EMC設(shè)計是從技術(shù)本身出發(fā)的,那么這個階段強調(diào)產(chǎn)品的本身,并實現(xiàn)技術(shù)與產(chǎn)品緊密結(jié)合。本書
所述的“產(chǎn)品EMC設(shè)計風險評估法”EMC設(shè)計技術(shù)發(fā)展到這個階段的產(chǎn)物,它看上去似乎脫離的EMC技術(shù)本身,實質(zhì)上與EMC技術(shù)是密不可分的,方法論也是建立在各種“零散”技術(shù)的基礎(chǔ)上的。
4、仿真階段。設(shè)計人員要很好的運用仿真軟件,建立一種符合產(chǎn)品實際情況的模型為產(chǎn)品設(shè)計服務(wù),就要用方法論。方法論是仿真的基礎(chǔ)和前提條件。它是產(chǎn)品EMC設(shè)計技術(shù)發(fā)展的最高階段,仿真軟件實現(xiàn)了方法論的電腦輔助自動化設(shè)計,大大減輕人工的投入,這是EMC設(shè)計技術(shù)的最高境界。
前言
電磁干擾的觀念與防制﹐在國內(nèi)已逐漸受到重視。雖然目前國內(nèi)并無嚴格管制電子產(chǎn)品的電磁干擾(EMI)﹐但由于歐美各國多已實施電磁干擾的要求﹐加上數(shù)字產(chǎn)品的普遍使用﹐對電磁干擾的要求已是刻不容緩的事情。筆者由于啊作的關(guān)系﹐經(jīng)常遇到許多產(chǎn)品已完成成品設(shè)計﹐因無法通過EMI測試﹐而使設(shè)計工程師花費許多時間和精力投入EMI的修改﹐由于屬于事后的補救﹐往往投入許多時間與金錢﹐甚而影響了產(chǎn)品上市的時機
2.正確的診斷
要解決產(chǎn)品上的EMI問題﹐若能在產(chǎn)品設(shè)計之初便加以考慮﹐則可以節(jié)省事后再投入許多時間與金錢。由于目前EMI Design-in的觀念并不是十分普遍﹐而且由于事先的規(guī)劃并不能保證其成品可以完全符合電磁干擾的測試在﹐所以如何正確的診斷EMI問題﹐對于設(shè)計工程師及EMI工程師是非常重要的。
事實上﹐我們?nèi)绻袳MI當做一種疾病﹐當然平時的預(yù)防保養(yǎng)是很重要的﹐而一旦有疾病則正確的診斷﹐才能得到快速的痊愈﹐沒有正確的診斷﹐找不到病癥的源頭﹐往往事倍功半而拖延費時。故在EMI的問題上﹐常常看到一個EMI有問題的產(chǎn)品﹐由于未能找到造成EMI問題的關(guān)鍵﹐花了許多時間﹐下了許多對策﹐卻始終無法解決﹐其中亦不乏專業(yè)的EMI工程師。以往談到EMI往往強調(diào)對策方法﹐甚而視許多對策秘決或絕招﹐然而沒有正確的診斷﹐而在產(chǎn)品上加了一大堆EMI抑制組件﹐其結(jié)果往往只會使EMI情況更糟。筆者起初接觸產(chǎn)品EMI對策修改時﹐會聽到資深EMI工程師說把所有EMI對策拿掉﹐就可以通過測試。初聽以為是句玩笑話﹐如今回想這是很寶貴的經(jīng)驗談。而后亦聽到許多EMI工程師談到類似的經(jīng)驗。本文中將舉出實際的例子﹐讓讀者更加了解EMI的對策觀念。一般提到如何解決EMI問題﹐大多說是case by case,當然從對策上而言﹐每一個產(chǎn)品的特性及電路板布線(layout)情況不同﹐故無法用幾套方法而解決所有EMI的問題﹐但是長久以來﹐我們一直想要把處理EMI問題并做適當?shù)膶Σ擤o另外也提供專業(yè)的EMI工程師一種參考方法。在此我們把電磁干擾與對策的一些心得經(jīng)驗整理﹐希望能對讀者有些幫助。
3.EMI初步診斷步驟
我們提出一套EMI診斷上的參考驟﹐希望用有系統(tǒng)的方式﹐快速的找出EMI的問題。我們
并不準備探討一些理論計算或公式推演﹐將從實務(wù)上說明。
當一個產(chǎn)品無法通過EMI測試﹐首先就要有一個觀念﹐找出無法通過的問題點﹐此時千萬不能有主觀的念頭﹐要在那些地方下對策。常常有許多有經(jīng)驗的EMI工程師﹐由于修改過許多相關(guān)產(chǎn)品﹐對于產(chǎn)品可能造成EMI問題的地方也非常了解﹐而習慣直接就下藥方﹐當然一般皆可能非常有效﹐但是偶而也會遇到很難修改下來﹐最后發(fā)現(xiàn)問題的關(guān)鍵都是起行認為不可能的地方﹐之所以會種疏失﹐就是由于太主觀了。因此﹐不論產(chǎn)品特性熟不熟﹐我們都要逐一再確認一次﹐甚而多次確認。這是因為造成EMI的問題往往是錯綜復雜﹐并非單一點所造成。故反復的做確認及診斷是非常重要的。
我們將初步的診斷步驟詳列于下﹐并加以說明其關(guān)鍵點﹐這些步驟看來似乎非常平凡簡單﹐不像介紹對策方法各種理論秘籍絕招層出不窮﹐變化奧妙。其實﹐許多資深EMI工程師在其對策處理時﹐大部份的時間都在重復這些步驟與判斷。筆者要再次強調(diào)﹐只有真正找到造成EMI問題的關(guān)鍵﹐才是解決EMI的最佳途徑﹐若僅憑理論推測或經(jīng)驗判斷﹐有時反而會花費更多的時間和精力。
■步驟一
將桌子轉(zhuǎn)到待測(EUT)最大發(fā)射的位置﹐初步診斷可能的原因﹐并關(guān)掉EUT電源加以確認。
(說明)
由于EMI測試上﹐EUT必須轉(zhuǎn)360度而天線由1m到4m變化﹐其目的是要記錄輻射最大的情況。同樣地﹐當我們發(fā)現(xiàn)無法通過測試時﹐首先我們先將天線位置移到噪聲接收最大高度﹐然后將桌子轉(zhuǎn)到最差角度﹐此時我們知道在EUT面對天線的這一面輻射最強﹐故可以初步推測可能的原因﹐如此處屏蔽不佳或靠近輻射源或有電線電纜經(jīng)過等。
另外須注意的是要關(guān)掉EUT的電源﹐看噪聲是否存在﹐以確定噪聲確實是由EUT所產(chǎn)生。曾見測試Monitor一直無法解決某一點的干擾﹐結(jié)果其噪聲是由PC所造成而非Monitor的問題﹐亦有在OPEN SITE測試Monitor發(fā)現(xiàn)某幾點無法通過﹐由測試接收儀器的聲音判斷應(yīng)是Monitor產(chǎn)生﹐結(jié)果關(guān)掉電源發(fā)現(xiàn)噪聲依然存在﹐所以關(guān)掉EUT電源的步驟是必須的﹐而且通常容易被忽略。
■步驟二
將連接EUT的周邊電纜逐一取下﹐看干擾的噪聲是否降低或消失。
(說明)
若取下某一電纜而干擾的頻率減小或甚而消失﹐則可知此電纜已成為天線將機板內(nèi)的噪聲輻射出來。事實上﹐仔細分析造成EMI的關(guān)鍵﹐我們可以用一個很簡單的模式來表示。任何EMI的Source必須要有天線的存在﹐才能產(chǎn)生輻射的情形﹐若僅單獨存在噪聲源而沒有天線的條件﹐此輻射量是很小的﹐若將其連接到天線則由于天線效應(yīng)便把能量輻射到空間。所以EMI的對策除了針對噪聲源(Source)做處理外﹐最重要的查破壞產(chǎn)生輻射的條
件----天線。以往我們最??吹秸凟MI對策離不開屏蔽(Shielding),濾波(Filter),接地(Grounding)﹐對于接地往往一塊電路板多已固定﹐而無法再做處理﹐因為這一部份在電路板布線(Layout)時就須仔細考慮﹐若板子已完成則此時可變動的空間就非常小﹐一般方式僅能找出噪聲小的接地處用較粗的地線連接﹐減低共模(Common mode)噪聲。屏蔽所牽涉的材質(zhì)與花費亦甚高﹐濾波的方式則是常可見Bead電感等﹐往往用了一大堆亦不甚見效﹐何以如此﹐許多時候是我們沒有解決其輻射的天線效應(yīng)。一般而言﹐噪聲的能量并不會因加一些對策組件便消失﹐也就是能量不減﹐ 我們所要做的工作是如何避免噪聲輻射到空間(輻射測試)或由電源傳出(傳導測試)。
在此我們整理了產(chǎn)生輻射常見的幾種情形供讀者參考。
(1)機器外部連接之電纜成為輻射天線
由于機器本身外部所連接的電纜成為天線效應(yīng)﹐將噪聲輻射到空間﹐此時噪聲的大小和電纜的長度有關(guān)﹐因電纜的天線效應(yīng)相對于噪聲半波長時共振情形會最大﹐也往往是造成EMI無法通過測試。在解決這個問題前必須要做一些判斷﹐否則很容易疏忽而浪費時間。(a)噪聲是由機器內(nèi)部電路板或接地所產(chǎn)生
此情形為將電纜取下﹐或加一Core則噪聲減低或消失。此時必須做的一個步驟是將線靠近機器(不須直接連接)看噪聲是否會存在﹐若噪聲并沒有升高﹐則可確實判定由機器內(nèi)部產(chǎn)生﹐若將電纜靠近而干擾噪聲馬上升高﹐由此時請參考(b)的說明。
(b)噪聲是由機器內(nèi)部耦合到電纜線上﹐而使電纜成為輻射天線。
這一點是許多測試工程師容易忽略的。此情形如(a)中所提到的﹐只要將一條電纜靠近﹐則可從頻譜上看到噪聲立刻升高﹐此表示噪聲已不單純是由線上所輻射出﹐而是機器本身的噪聲能量相當大﹐一旦有天線靠近則立刻會耦合至天線而輻射出來。在實際測試中﹐我們發(fā)現(xiàn)許多通訊產(chǎn)品有這類情形發(fā)生﹐此時若單純用Core或Bead去處理﹐并不能真正的解決問題。
(2)機器內(nèi)部的引線﹐連接線成為輻射天線
由于許多產(chǎn)品內(nèi)部常有一些電線彼此連接工作廳﹐當這些線靠近噪聲源很容易成為天線﹐將噪聲輻射出去。針對此點的判斷﹐在200MHz以下之噪聲﹐我們可以在線上加一Core來判斷噪聲是否減低﹐而對于200MHz以上之高頻噪聲﹐我們可以將線的位置做前后左右的移動﹐看噪聲是否會增大或減小。
(3)電路板上的布線成為輻射天線
由于走線太長或靠近噪聲源而本身被耦合成為發(fā)射天線﹐此種情形當外部電纜都取下﹐而僅剩電路板時﹐在頻譜儀上可看見噪聲依然存在﹐此時可用探棒測量電路板噪聲最強的地方﹐找到輻射的問題加以解決。關(guān)于探測的工具及方法﹐將于后詳細說明。
(4)電路 板上的組件成為輻射來源
由于所使用的IC或CPU本身在運作時產(chǎn)生很大的輻射﹐使得EMI測試無法通過﹐卵石種
情往往在經(jīng)過(1)﹑(2)﹑(3)的分析后噪聲依然存在﹐通常解決的方法不外換一個類似的組件﹐看EMI特性是否會好一些。另外就是電路板重新布線時﹐將其擺放于影響最小的位置﹐也就是附近沒有I/O Port及連接線等經(jīng)過﹐當然若情況允許﹐將整個組件用金屬外殼包覆(Shielding)也是一種快速有效的方法。
由以上的分析介紹我們可以了解﹐造成電磁干擾輻射最關(guān)鍵的地方就是電線的問題﹐當有了適當?shù)奶炀€條件存在很容易就產(chǎn)生干擾﹐另外電源線往往亦是造成天線效應(yīng)的主因 ﹐這是在許EMI對策中最容易疏忽的。
■ 步驟三
電源線無法移去﹐可在其上夾Core或水平垂直擺動﹐看噪聲是否有減小或變化。若產(chǎn)品有電池設(shè)備則可取下電源線判斷﹐如Notebook PC等。
(說明)
如前所述電源線往往是會成為輻射天線﹐尤其是Desktop PC類產(chǎn)品﹐往往300MHz以上的噪聲會由空間耦合到電源線上﹐所以判斷產(chǎn)品的電源線是否受到感染是必須的步驟。由于噪聲頻帶的影響﹐對200MHz以下可用加Core的方式(可一次多加數(shù)個)判斷﹐對于200MHz以上的噪聲﹐由于此時Core的作用不大﹐可將電源線水平擺放和垂直擺放﹐看干擾噪聲是否有差別﹐若水平和垂直有很明顯的差別﹐則可一邊擺動電源線一邊看頻譜儀(Spectrum)上噪聲之大小有否變化﹐如此便可知道電源線有否干擾。
至于若發(fā)現(xiàn)電源線會產(chǎn)生輻射時如何解決﹐一般皆不好處理﹐通常先想辦法使機器內(nèi)的噪聲減小﹐以避免電源線的二次輻射﹐而使用Shielded線一般對輻射的影響并不大﹐故換一條不同長度的電源線﹐有時也會有很好的效果。
由這一點我們可知道﹐除了要使可冊產(chǎn)生輻射噪聲的組件遠離I/O Port外﹐其也須盡量遠離電源線及Switching power supply的板子﹐以免耦合到電源線上使得輻射及傳導皆無法通過測試。
■步驟四
檢查電纜接頭端的接地螺絲是否旋緊及外端接地是否良好。
(說明)
依前三項方式大略找了一下問題后﹐我們必須再做一些檢查﹐因為透過這些檢查﹐也許不須做任何修改﹐便可通過EMI測試。例如檢查電纜端的螺絲是否鎖緊﹐有時將松掉的螺絲上緊﹐可加強電纜線的屏蔽效果。另外可檢查看看機器外接的Connector的接地是否良好﹐若外殼為金屬而有噴漆﹐則可考慮將Connector處的噴漆刮掉﹐使其接地效果較佳。另外若使用Shielded的電纜線﹐必須檢查接頭端處外覆的金屬綱是否和其鐵蓋密合﹐許多不佳的屏蔽線(RS232)多因線接頭的外覆屏蔽金屬綱未冊和連接端的地密合﹐以致無法充份達到屏蔽的效果。
各種接頭如Keyboard及Power supply常常由于接頭的插頭與機器上的插座間的密合度不好
﹐影響了干擾噪聲的輻射。檢查的方式可將接頭拔掉看噪聲是否減小﹐減小表示兩種冊可﹐一為線上本身輻射干擾﹐另一為接頭間接觸不好﹐此時插上接頭﹐用手銷微將接頭端左右搖動﹐看噪聲是否會減小或消失﹐若會減小可將Keyboard或Power supply的連接頭﹐用銅箔膠帶貼一圈﹐以增加其和機器接頭的密合度﹐這一點也是實測上很容易被疏忽﹐而會誤判機器的EMI為何每次測時好時壞﹐或花許多時間在其它的對策上面.
第三篇:化二談醫(yī)療設(shè)備的電磁兼容整改
今年,突然“竄出”的醫(yī)療設(shè)備EMC測試,令很多醫(yī)療設(shè)備廠商與EMC整改工程師措手不及,甚至是病急亂投醫(yī)。作為一名混戰(zhàn)于EMC領(lǐng)域的資深EMC工程師,化二至今經(jīng)歷了近二十個醫(yī)療產(chǎn)品的EMC整改,為了更好的服務(wù)廣大醫(yī)療設(shè)備生產(chǎn)商,化二在此分享一點自己的經(jīng)驗,怎樣解決醫(yī)療設(shè)備的EMC問題,主要是化二的觀點,歡迎各位拍磚!做好醫(yī)療設(shè)備的EMC設(shè)計,一定要求系統(tǒng)的概念,把控幾個關(guān)鍵點,主要如下:
1、選好開關(guān)電源
醫(yī)療設(shè)備的EMC出問題,60%是開關(guān)電源質(zhì)量不過關(guān)而引起,客戶在送檢之前,一定要選用高品質(zhì)的開關(guān)電源模塊,國內(nèi)的開關(guān)電源模塊參差不齊,很多宣稱過了3C認證的產(chǎn)品,在醫(yī)療設(shè)備中使用時,也會出問題,尤其是Class B級的RE、CE測試。
從經(jīng)驗看,日本的“TDK-Lamada”、臺灣的“全漢”、國產(chǎn)的“聯(lián)想”等電源適配器或開關(guān)電源,尚未出現(xiàn)過RE、CE問題,即使是正品的“銘緯”開關(guān)電源,也可能有RE問題(尚未發(fā)現(xiàn)CE問題)。
國內(nèi)不少開關(guān)電源、電源適配器,宣稱他們的產(chǎn)品過了3C認證,沒有EMC風險(尤其是RE、CE問題)。但是這類開關(guān)電源在3C認證時,一般是接電阻負載測試,一旦接上“真實的負載”,就會暴露出EMC問題。而且國內(nèi)電源模塊的價格戰(zhàn)嚴重,電源供應(yīng)商也許在大規(guī)模生產(chǎn)時,為節(jié)省成本,就省EMC器件。
因此,化二建議,送檢樣品,一定要選好的開關(guān)電源,這是醫(yī)療設(shè)備能否通過EMC的關(guān)鍵因素之一。
2、選好隔離變壓器、電源濾波器
大型醫(yī)療設(shè)備,一般會有隔離變壓器、醫(yī)療濾波器。它們對EMC測試中的浪涌、EFT、CE有非常好地隔離與濾波作用,能夠提高設(shè)備的抗干擾性能。選擇隔離變壓器、電源濾波器,也要選擇好品牌的。
化二建議選用“邁瑞”、“珠海和佳”醫(yī)療產(chǎn)品供應(yīng)商的隔離變壓器與電源濾波器。有經(jīng)驗的EMC工程師,一眼就能看出隔離變壓器的EMC性能,譬如隔離變壓器的結(jié)構(gòu),是否有利于減小初/次級線圈的寄生電容(對高頻的EFT、CE、RE影響很大)?隔離變壓器是否帶屏蔽層?
好的電源濾波器,即使開關(guān)電源的EMC性能不好,也至少能讓設(shè)備通過CE、EFT實驗,加上隔離變壓器,對浪涌的隔離作用,產(chǎn)品的多項EMC測試,能夠輕易的過關(guān)。另外,知名的電源濾波器廠商,一般會有很多資深的EMC工程師與設(shè)備,他們的經(jīng)驗豐富,對于CE、EFT、Surge等常規(guī)的EMC問題,幾乎是一招致命,手到病除。譬如常州多極、中石偉業(yè)、泰派斯特、力征實業(yè)、常州堅力等。
3、做好屏蔽,通過RE
大型醫(yī)療設(shè)備,一般是塑料外殼,對產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生的輻射騷擾,是沒有抑制作用的。因此,化二建議客戶,在塑料外殼上,噴好“導電油漆”。導電油漆對電磁騷擾有很大的衰減,從化二的經(jīng)驗看,可能高達20~30db,最差勁的也可以達到15db以下。
4、做好板級的EMC設(shè)計,才是根本
作為資深的EMC工程師都知道板級的EMC設(shè)計、元器件或模塊的選型,才是EMC的根本,也是最有效、最低成本的EMC方法。PCB設(shè)計,主要注意抑制信號線環(huán)路,選好DC/DC開關(guān)電源模塊、I/O口的走線、晶振的走線。
如果PCB設(shè)計良好,即使是裸板,也能夠通過ESD、RE、Surge、EFT測試,而且不好增加什么成本,如果搭配合適的開關(guān)電源,那過EMC是沒有懸念的。
5、沉著應(yīng)戰(zhàn)
如果是醫(yī)療設(shè)備遇到了EMC問題,客戶千萬別慌了神,很多時候,對于模塊供應(yīng)商來說,都是小問題,主要解決辦法如下:(1)電源端口的EMC問題,找供應(yīng)商解決
電源端口輸入的電源干擾與騷擾,如EFT、Surge、CE問題,直接找開關(guān)電源供應(yīng)商、電源濾波器供應(yīng)商解決,他們最熟悉自己的產(chǎn)品,知道是那里出問題了,更重要的是,可以免費或低費用、迅速的解決問題。
此時,如果客戶堅持自己意見繼續(xù)折騰,費用與時間消耗過大;找所謂的EMC專家整改,他們往往是檢測工程師出身,幾乎不懂電源或硬件,就會一點頻譜分析儀,能夠在外圍上做點手腳(譬如屏蔽、加濾波器等),而且整改費用過高,這對于客戶來說是不劃算的。在找EMC專家整改時,一定要辨清他們是否懂硬件,因為硬件或電源才是EMC的基礎(chǔ)。(2)注意態(tài)度,找實驗室或網(wǎng)絡(luò)推薦EMC整改方案
實驗室檢測人員,尤其是年紀比較大的,他們見多識廣,老馬識途,如果客戶很謙卑,他們會教客戶一些整改的方法的。即使是馳騁EMC沙場、比較自負的“化二為一”,也不得不贊嘆與佩服:曾經(jīng)一個大功率的電機的RE101(低頻磁場的騷擾),3個多月,化二與客戶嘗試了不少方案,已將我們折騰得精疲力盡,甚至于有放棄的念頭,后來被一位實驗室的網(wǎng)友提供的點子給搞活了,就是買了一根專業(yè)的電源線。
當然,一些醫(yī)療設(shè)備的EMC,譬如ESD、EFT、RE、RS、CS,可能是比較棘手。可以找資深的EMC工程師協(xié)助定位與處理。
市場上,目前了是魚龍混雜,質(zhì)量很難分辨,怎樣才能找到自已合適的EMC工程師來解決自已產(chǎn)品的EMC問題呢?
6、找EMC行家,不要EMC“專”家
行家,就是在某個EMC領(lǐng)域研究很深入的工程師,往往是某個領(lǐng)域或產(chǎn)品“?!?、“深”的硬件工程師,譬如有資深開關(guān)電源工程師,他對開關(guān)電源的EMC問題是了如指掌,能夠使用最簡單、最低成本、最迅速的方法,解決開關(guān)電源的EMC問題。
所謂EMC專家,由于自身的局限性(譬如專家是檢測工程師出身,他不了解產(chǎn)品或硬件),不可能解決EMC領(lǐng)域的所有問題。包括化二本人,盡管做了近8年的硬件與EMC設(shè)計,但是對檢測標準與實驗方法也是不熟悉的。有什么EMC問題,歡迎與化二技術(shù)交流!
化二電磁兼容工作室成立于2010年,秉承“顧客就是上帝、誠信守法"的經(jīng)營理念,迅速發(fā)展壯大起來,已成為EMC領(lǐng)域的技術(shù)實力最強、口碑最佳、專業(yè)化程度最高的工作室,能夠為客戶提供系統(tǒng)化、本地化EMC設(shè)計、整改、培訓與檢測服務(wù)!
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第四篇:3C認證中電磁兼容整改有效性
3C認證中電磁兼容整改有效性
從2003年8月1日開始,中國電子產(chǎn)品質(zhì)量強制認證制度(即3C認證)已經(jīng)進行了將近3年了,國家采取了相應(yīng)的強制措施,沒有3C認證標志的產(chǎn)品不準銷售。目前絕大部分的電子產(chǎn)品都已列入了強制認證的產(chǎn)品目錄,正規(guī)的銷售商家也做出了積極的響應(yīng),沒有經(jīng)過3C認證的電子產(chǎn)品基本上被清理出了商場,廣大人民群眾的產(chǎn)品消費安全得到了法律的保障。然而在一年一度的認證復查和市場抽樣檢查中還存在相當一部分已經(jīng)貼上3C標志而仍然查出不合格項目的產(chǎn)品,其中尤其是電磁兼容項目和認證樣品檢查結(jié)果的不一致性最高,就目前來說3C認證樣品和日常生產(chǎn)中的產(chǎn)品電磁兼容的不一致性是影響3C認證有效性的重要因素。我們經(jīng)過分析研究發(fā)現(xiàn)一個普遍現(xiàn)象,在3C認證檢測過程中一次性通過的樣品,其3C復查和市場抽樣檢查結(jié)果的一致性就高,在3C認證檢測過程中有安全或電磁兼容項目經(jīng)過重復整改的樣品,其3C復查和市場抽樣檢查結(jié)果的一致性就低,因此也可以說目前較低的電磁兼容整改有效性是影響3C認證有效性的一個關(guān)鍵因素。本文詳細剖析電磁兼容整改過程中影響有效性的特征,并詳細說明在每個整改過程中怎樣運用電磁兼容的有效手段解決問題、選擇最佳的解決方案。
(一)電磁兼容整改影響安全性能
在做電源部分電磁兼容整改時常常會影響到產(chǎn)品的安全性能,尤其是做傳導騷擾整改時,我們常常增加濾波電容的容量,因為電容越大對低頻騷擾的抑制效果越好,同時通過電容的泄漏電流會增加,電容上殘余電量增加,導致安全性能的泄漏電流、電源插頭殘留電壓測試不合格。影響安全性能的電磁兼容整改是無效的,因此要求電磁兼容整改工程師在對X電容、Y電容等安全件進行整改后一定要重新進行安全性能的測試,另外也可以參考下列經(jīng)驗法則,否則無法保證電磁兼容整改的有效性。
一、X電容的容值與安全標準充放電壓關(guān)系:
1、充放電壓常數(shù)=泄放電阻(兆歐)*X電容容值(uF)。
2、控制充放電壓常數(shù)小于1才能符合安全要求。)
3、當為了電磁兼容的要求增加X電容時,必須增加泄放電阻或適當減小泄放電阻阻值。
二、Y電容的容值與安全標準漏電流之間的關(guān)系:
1、漏電流=輸入電壓/Y電容容阻(容值*2π?)。
2、安全標準要求3插有接地產(chǎn)品漏電流小于3.5mA。
3、安全標準要求2插無接地產(chǎn)品漏電流小于0.25mA。
4、安全標準要求手持式產(chǎn)品漏電流小于0.75mA。
5、要注意上述不同類別的產(chǎn)品Y電容的總?cè)萘颗c漏電流之間的關(guān)系可以使用下列簡易算法: 1000pF=0.1mA 有效的電磁兼容整改應(yīng)該不會影響到產(chǎn)品的安全性能。
(二)電磁兼容整改影響電器性能指標
我們在進行電源線、信號線上騷擾信號抑制時常常采取增加鐵氧體磁珠、線上繞磁環(huán),另外還有在信號線上加濾波電容、RC電路等方法都可以有效地抑制信號線上騷擾信號的傳輸,同時也對信號線上傳輸?shù)挠杏眯盘栐斐闪艘恍┧p和失真,不同的信號線經(jīng)過同一個磁環(huán)并繞時,不同的信號會通過磁環(huán)相互耦合產(chǎn)生串攏,這些整改措施使用不當都會使產(chǎn)品的性能指標下降甚至不合格。
案例
一、某廠生產(chǎn)的DVD在市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所進行的市場抽樣檢查中被定為不合格產(chǎn)品,要求工廠限期整改,我們接受了工廠的委托對該產(chǎn)品進行整改。不合格項目為:電磁兼容性和電性能如下表所示 序號 檢驗項目 單位 標準要求 檢驗結(jié)果 單項評價 1 騷擾功率 dBpW 30~300MHz 準峰值限值:45~55平均值限值:35~45 AV線 81 42.8 42.7* 108 40.6 39.4* 135 42.0 40.0* 不合格 音頻信噪比 dB ≥80 58 59 不合格 3 音頻失真加噪聲 dB ≤-60-51-51 不合格 4 串音(基波)dB ≥70(1KHz)65 65 不合格
根據(jù)我們的經(jīng)驗,DVD的性能指標主要取決于所采用的解碼方案,目前解碼方案供應(yīng)商提供的解碼板性能參數(shù)都能達到標準要求,DVD生產(chǎn)廠家只要按照解碼方案供應(yīng)商提供的參考電路組裝一般都不會有什么性能指標問題,然而電磁兼容性各個解碼方案供應(yīng)商的差別就比較明顯,同時DVD生產(chǎn)廠家對電源電路的選擇,以及輸入/輸出端口電路的設(shè)計與解碼電路是否良好匹配和整機的安裝工藝都是影響整機電磁兼容性的重要因素。
我們拆開樣機看到已經(jīng)采取了很多電磁兼容整改的措施,解碼板到控制板、輸入/輸出板、電源板連接線都套有磁環(huán),解碼板的接地安裝使用的是塑膠卡式安裝,接地點到電源地連接一根長線,輸入/輸出端口電路對地并有一些103P濾波電容,電源電路和輸入/輸出端口電路共用一塊PCB板,AV端子與金屬外殼有接地設(shè)計,但是外殼有絕緣油漆AV端子地與金屬外殼地沒有可靠連接。
我們初步斷定是因為電磁兼容整改造成性能指標不合格,同時某些整改措施不到位而使電磁兼容整改沒有達到預(yù)期的效果。首先我們把增加的磁環(huán)和濾波電容都去掉,電源電路和輸入/輸出端口電路分開,測試信噪比可以達到85 dB,騷擾功率會超標更多。經(jīng)過分析我們判斷造成該樣機不合格的原因是:解碼板27MHz時鐘諧波輻射較大,是電磁兼容不合格的主要原因。電源電路退耦不好和AV輸入/輸出端口電路的隔離不好,AV信號線上增加的磁環(huán)和AV端口上的濾波電容使AV信號產(chǎn)生失真和串攏則是性能指標不合格的主要原因。
經(jīng)過試驗我們重新對電磁兼容整改方案做了如下調(diào)整:解碼板的晶振地到金屬外殼就近接一個地線,AV端子與金屬外殼的接地螺釘換成鋸齒接觸面的,螺釘上緊時可以刺破絕緣油漆與金屬外殼可靠連接,在AV板輸入信號線到地并上101P濾波電容,電源板輸出的各路電壓加10mH電感和103P電容組成的退耦電路,解碼板到控制板和電源板連線上的磁環(huán)保留,AV信號線上的磁環(huán)去掉,經(jīng)過上述整改方案調(diào)整后測試騷擾功率合格,信噪比85 dB,樣機送市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所復查全部測試項目合格。
通過這個案例我們得到一個經(jīng)驗教訓就是,影響電器性能指標的電磁兼容整改是無效的,有效的電磁兼容整改應(yīng)該不會影響到產(chǎn)品的性能指標。
第五篇:EMC電磁兼容診斷和整改的思路
電磁兼容診斷和整改的思路
診斷
一、檢測的方法有:插拔電源線或電纜線法、電流鉗法、磁場探頭法、電場探頭法、電場掃描儀
二、用電流鉗區(qū)別電流形式:可用50歐姆,9KHz—30MHz的電流鉗,連接到示波器可觀測騷擾波形,連接到頻譜儀可觀測頻譜。
三、傳導發(fā)射不合格的診斷:電流判斷法、電壓判斷法
電流判斷法:例如用電流鉗套在單根電壓線上,觀測電源的電流波形
電壓判斷法:例如用示波器的探頭接在電源的高、低電位端,觀測電源的電壓波形。如
電源電壓較高,可用高壓探頭。
四、抗擾度不合格的診斷
查找:問題出現(xiàn)點到騷擾施加點的騷擾傳輸途徑。注意:
1、有時問題出現(xiàn)點不一定是故障發(fā)生點,而是故障發(fā)生后出現(xiàn)的衍生問題。
2、騷擾傳輸途徑不等同于工作信號的途徑。
使用:模擬源、電壓探頭、電流探頭、電場探頭、磁場探頭、電流鉗、匹配網(wǎng)絡(luò)、示波器、頻譜儀。
五、測試中常見測試頻譜超標的定位
1、確定頻譜上的超標頻率是屬于哪種信號和由電路哪一部分發(fā)出的?
2、測量騷擾波形,與工作電路的波形比較。
3、超標頻率很可能不是工作信號的主頻率,而是工作信號的諧波,或是其他的雜波。
4、超標頻率包含的能量不一定比其他頻率強,但更滿足發(fā)射條件,更容易發(fā)射。
5、采取措施后原有的超標頻率壓下了,但背的頻率可能冒出來超標了。
整改
一、輻射發(fā)射或抗擾度不合格的整改
磁場天線——改善跡象屏蔽;非金屬機箱則改善PCB板和電路的設(shè)計。盡量減小環(huán)路
面積。盡量減小有用信號(模擬、數(shù)字)的高次諧波成分,去除電磁噪聲。
電場電線——電纜上加鐵氧體磁環(huán);端口加濾波和去耦電路;采用屏蔽屏蔽電纜和連接
器;改進產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計與布置。采用地環(huán)路干擾抑制方法。
二、采用地環(huán)路干擾的抑制方法:
1、采用平衡電路
2、隔離變壓器
3、共模扼流圈
4、光電耦合器
5、光纖傳輸
三、抑制靜電放電干擾的方法:
1、防止靜電的產(chǎn)生
2、介質(zhì)絕緣隔離層
3、金屬屏蔽層
4、I/O電路的傳導ESD防護。包括:在I/O端口串聯(lián)電阻,減小ESD放電電流。采用
瞬態(tài)電壓抑制器TVS管。采用低通濾波器和共模濾波器。