Resistencia de PCB a conductividad transitoria y resistencia de PCB a radiación electromagnética

El objetivo principal de esta prueba es verificar la resistencia a las descargas electrostáticas (ESD) causadas por la proximidad o el contacto de un objeto, persona o dispositivo. Un objeto o una persona pueden acumular una carga electrostática dentro de un voltaje superior a 15 kv. La experiencia muestra que muchas fallas y daños inexplicables probablemente sean causados ​​por ESD. Al descargar desde el simulador de ESD a la superficie y cerca del EUT, el instrumento de prueba (EUT) captura la actividad de ESD. El nivel de gravedad de la descarga está claramente definido en los estándares del producto y los planes de prueba de EMC preparados por el fabricante. EUT verifica fallas funcionales o interferencias en todos sus modos operativos. Los criterios de aprobación / falla deben definirse en el plan de prueba de EMC y ser determinados por el fabricante del producto.

PCB resistencia de conductividad transitoria

El propósito principal de esta prueba es verificar la resistencia del EUT a choques transitorios y de corta duración con tiempo de aumento rápido que pueden ser generados por cargas inductivas o contactores. El tiempo de subida rápido y la naturaleza repetitiva de este pulso de prueba dan como resultado que estos picos penetren fácilmente en los circuitos del EUT y potencialmente interfieran con las operaciones del EUT. Transitorios que actúan directamente sobre la fuente de alimentación principal y la permitividad de la línea de señal. En otras pruebas de inmunidad de PCB, el EUT debe monitorearse sobre una base de pasa / falla usando una configuración de operación general.

ipcb

Resistencia de PCB a la radiación electromagnética

El objetivo principal de esta prueba es verificar la capacidad antiinterferente de PCB del producto contra radios, transceptores, teléfonos móviles GSM / AMPS y una variedad de campos electromagnéticos generados a partir de fuentes electromagnéticas industriales. Si el sistema no está blindado, la radiación electromagnética se puede acoplar al cable de interfaz e ingresar al circuito a través de la ruta de conducción; O se puede acoplar directamente al cableado de un circuito impreso. Cuando la amplitud del campo electromagnético de rf es lo suficientemente grande, el voltaje inducido y la portadora demodulada pueden afectar el funcionamiento normal del dispositivo.

Resistencia a la radiación de PCB Prueba de funcionamiento Esta prueba de funcionamiento suele ser la más larga y difícil, y requiere un equipo muy caro y una experiencia considerable. A diferencia de otras pruebas de inmunidad de PCB, los criterios de éxito / fracaso definidos por el fabricante y un plan de prueba escrito deben enviarse a la sala de pruebas. Al alimentar el EUT en el campo de radiación, el EUT debe configurarse en operación normal y en el modo más sensible.

El funcionamiento normal debe establecerse en la sala de pruebas cuando el EUT está expuesto a campos de interferencia graduados cuyas frecuencias exceden el rango de frecuencia requerido de 80 MHz a 1 GHz. Algunos estándares antiinterferentes de PCB comienzan en 27MHz. Nivel de severidad: este estándar generalmente requiere niveles de resistencia de PCB de 1 V / m, 3 V / m o 10 V / m. Sin embargo, las especificaciones del dispositivo pueden tener sus propios requisitos para “frecuencias problemáticas (interferencias)” específicas. El nivel apropiado de resistencia a la radiación de PCB del producto es de interés para el fabricante.

Requisitos de campo unificados La nueva norma de resistencia a interferencias de PCB EN50082-1: 1997 se refiere a IEC / EN61000-4-3. IEC / EN61000-4-3 requiere un entorno de prueba unificado basado en muestras de prueba. El entorno de prueba se realizó en una sala anecoica con baldosas dispuestas con absorbentes de ferrita para bloquear la reflexión y la resonancia con el fin de establecer un sitio de prueba unificado en el interior. Esto supera los errores de prueba repentinos y frecuentes no repetibles causados ​​por la reflexión y los gradientes de campo en las habitaciones tradicionales sin revestimiento. (Una habitación semianecoica también es un entorno ideal para medir la emisión de radiación en un ambiente interior anormal que requiere precisión).

Construcción de salas semianecoicas Los absorbedores de RF se colocarán en las paredes y techos de las salas semianecoicas. La mecánica y las especificaciones de diseño de RF deben adaptarse a las pesadas tejas de ferrita que recubren el techo de la habitación. Los ladrillos de ferrita se asientan sobre material dieléctrico y se adhieren a la parte superior de la habitación. En una habitación sin revestimiento, los reflejos de la superficie metálica causarán resonancia y ondas estacionarias, que crean picos y valles en la fuerza del espacio de prueba. El gradiente de campo en una habitación típica sin revestimiento puede ser de 20 a 40 dB, y esto hará que la muestra de prueba parezca fallar repentinamente en un campo muy bajo. La resonancia de la sala da como resultado una repetibilidad de prueba muy baja y una alta tasa de “sobreprueba”. (Esto puede dar lugar a un diseño excesivo del producto). La nueva norma antiinterferente de PCB IEC1000-4-3, que requiere los mismos requisitos de campo, ha solucionado estas graves deficiencias.

El hardware y el software necesarios para generar el sitio de prueba requirieron un amplificador de RF de banda ancha de alta potencia para impulsar la antena transmisora ​​de banda ancha en el rango de frecuencia de más de 26 MHz a 2 GHz, que estaba a 3 metros del dispositivo que se estaba probando. Las pruebas y la calibración totalmente automatizadas bajo el control del software proporcionan una mayor flexibilidad para las pruebas y un control total de todos los parámetros clave, como la velocidad de exploración, el tiempo de pausa de frecuencia, la modulación y la intensidad de campo. Los ganchos de software permiten la sincronización de la monitorización y la estimulación de la funcionalidad EUT. Se requieren funciones interactivas en las pruebas reales para permitir cambios en tiempo real en el software de prueba de EMC y los parámetros de EUT. Esta función de acceso de usuario permite que todos los datos se registren rápidamente para una evaluación y partición efectivas del rendimiento de EUT EMC.

Absorbedores piramidales Los absorbentes piramidales (cónicos) tradicionales son efectivos, sin embargo, el tamaño de la pirámide hace que sea imposible probar pequeños espacios utilizables en una habitación. Para frecuencias más bajas de 80 MHz, la longitud del absorbedor piramidal debe reducirse a 100 cm, y para operar a frecuencias más bajas de 26 MHz, la longitud del absorbedor piramidal debe ser superior a 2 m. Los absorbedores piramidales también tienen desventajas. Son frágiles, se dañan fácilmente en caso de colisión e inflamables. Tampoco es práctico utilizar estos absorbentes en el suelo de la habitación. Debido al calentamiento del absorbedor piramidal, una intensidad de campo superior a 200 V / m durante un período de tiempo supondrá un alto riesgo de incendio.

Absorbedor de baldosas de ferrita

Las tejas de ferrita son espacialmente eficientes, sin embargo, agregan un peso significativo al techo, las paredes y las puertas de la habitación, por lo que la estructura mecánica de la habitación se vuelve muy importante. Funcionan bien a bajas frecuencias, pero se vuelven relativamente ineficaces a frecuencias superiores a 1 GHz. Las placas de ferrita son muy densas (100 mm × 100 mm × 6 mm de espesor) y pueden soportar intensidades de campo superiores a 1000 V / m sin riesgo de incendio.

Dificultades en las pruebas de resistencia a la radiación de PCB Debido a que el equipo auxiliar utilizado para operar el EUT proporciona señales de estímulo para monitorear su propio desempeño, debe ser resistente a PCB para este campo sensible, lo cual es una dificultad inherente al ejecutar una prueba de sensibilidad a la radiación. Esto a menudo conduce a dificultades, especialmente cuando el equipo auxiliar es complejo y requiere muchos cables e interfaces para el EUT que están perforados a través de la sala de pruebas blindada. Todos los cables que atraviesan la sala de pruebas deben estar blindados y / o filtrados de modo que el campo de prueba esté protegido de ellos para evitar reducir el rendimiento de blindaje de la sala de pruebas. Los compromisos en el rendimiento del blindaje de la sala de pruebas darán como resultado una fuga inadvertida del sitio de prueba al entorno circundante, lo que puede causar interferencias a los usuarios del espectro. No siempre es factible utilizar filtros de RF para líneas de datos o señales, como cuando hay muchos datos o cuando se utilizan enlaces de datos de alta velocidad.