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在產品設計階段有效管理電磁相容性

上網時間: 2006年11月23日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:電磁相容性  EMC  CE  R&TTE  ETSI 

電磁相容性(EMC)是指目標系統被放在指定環境中,並與其它系統緊鄰工作時不會互相干擾的一種能力。EMC可能非常友好,也可能是一種負擔,取決於你怎麼看待這個問題。作為一家製造商,你需要做一些功課來準確瞭解你的設備需要符合什麼樣的規定或標準,適用什麼樣的測試。

此時向測試公司或獨立的諮詢機構尋求建議是非常值得的,他們可以幫助你確認有關你設備要做的各種相關事項。你可以從許多網站上找到標準的具體內容,例如歐洲電信標準協會(ETSI),但要確認任何沒有專門產品標準的產品適用哪些標準是相當麻煩的一件事,而且經常是多個不同標準同時適用於一個產品。如果設備最終出了問題,受影響的一方會透過類似於英國‘貿易標準’的條例做出投訴,製造商可能被罰款將他們的產品撤出市場,直到產品經過修改並成功通過重新測試。這種錯誤的代價可能非常高,製造商應該負起這個責任。

現在,你可能認為歐洲的法律不會適用於實際上不在歐洲的產品,那麼這裡必須提醒你的是,那些試圖在歐盟內任何地方銷售的產品必須貼上CE標誌。進口商和歐洲代理公司非常清楚他們的責任。他們不僅要求看到作為完全‘獨立’設備的一致性聲明,而且要看到與各個元件相關的認證,例如製造商已經整合在他們設備中的供電單元、PC卡和控制器等。那些冒險將CE標籤貼在設備上卻沒有做實際測試和所有必要文件工作的製造商最終必將身敗名裂。當發生有關設備的投訴時,他們就將成為貿易標準主管迅速調查的對象。

因此在任何計劃的開始千萬不要忘記最終產品需符合EMC要求。在設計過程早期就考慮EMC因素比在原型或樣品製造出來後才考慮EMC測試問題要簡單得多,代價也低得多。最小化電纜間的耦合、PCB版圖的考慮、保護敏感的類比輸入電路等在設計後期都是無法有效解決的。另外將單個元件組裝成更複雜的產品之前需要對這些單個元件進行認真測試。畢竟如果單個元件不能通過EMC測試的話,整個系統通過測試的可能性也很小。

一個產品中採用‘現成’元件的新穎做法現在已經非常普遍。在這種情況下有必要清醒地認識到單個元件可能相容EMC,但最終產品不相容的可能性仍然很高。在EMC領域中短語‘CE+CE≠CE’已經被無數次地證明。如果不去認真地考慮設計不同部份之間如何相互影響,那麼最終產品的EMC就很可能出問題。

另外一種常見的情況是產品由基本單元和許多變化組合而成。幸運的是沒有必要測試每一種可能的單元組合。這裡建議採用‘整體’解決方案,即選擇一種你認為是‘基本’的配置和另外一種你認為是最複雜的配置。好的測試公司可以幫你選擇測試哪種產品。可以用這兩種配置產品的測試結果來瞭解其它配置中可能發生的問題。

在CE規定中要求‘連續一致性’。設計變更、元件供應商變化、新技術應用等都要求在整個產品生命週期內有持續的測試計劃。另外,產品也需要做重新測試以證明它們相容最新的EMC標準,而不僅只是在產品首次生產時強制做一次。標準(甚至規定)會隨著技術的發展而不斷修改,製造商需要緊跟其後,使產品符合最新標準要求。諮詢EMC測試公司幫助你跟上這些變化,採納這些公司的專業建議也能收到良好的經濟效益。

所有上述要求都需要製造商在任何良好的品質控制和管理系統中實現文件化、可追蹤性和可說明性。事實上,在R&TTE規定中有專門的有效品質控制內容。

做實際的EMC測試時有許多選項。你可以採用‘安全’的方案,將每個產品送到經認證的測試公司去。顯然成本問題是這種方法的劣勢所在,可能成為小型公司放棄測試的首要理由。

另外一種方法是設立自己的測試裝置,並保證至少有一位自己的工程師能夠獲得EMC法規、測試和設計問題方面的大量培訓和經驗。

另外,你也可以選擇能夠提供培訓課程的測試公司。這種方法能夠讓你的工程師學習測試要求,理解耦合機制和含義。這種方法的優點是只需一次性培訓費用,後面的設計實踐將更加順利、更加容易,成本也更低。整體測試成本將大幅降低,因為產品的故障次數更少,額外的開發工作和再測試次數也更少。

不管你選擇哪種方法,都需要你至少在設計早期就聯繫一位‘專家’。要認真地加以選擇,你需要的是能夠提供培訓、設計建議、持續改進並能提供連續支援的人。

測試公司的選擇同樣重要。那些‘依天數’支付費用的公司對設計過程中快速的‘瀏覽性’測試基本上不具任何作用。一旦你找到一家優秀的測試公司,一定要時刻與其保持聯繫,優秀的測試工程師可以很快瞭解你的產品線,如果在新產品的早期概念階段就得到他的諮詢建議,你可以很容易節省下一筆可觀的費用。

在討論EMC時,必須選擇對你最有助益的方式與專家,而且必須從設計早期就開始考慮這個問題,因為EMC諮詢服務必須根植於設計的所有階段。

作者:

Peter

Sharon Metcalfe

合夥人

METECC公司




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