Resistenza PCB alla conduttività transitoria e resistenza PCB alle radiazioni elettromagnetiche

The main purpose of this test is to verify the resistance to electrostatic discharge (ESD) caused by the proximity or contact of an object or person or device. Un oggetto o una persona possono accumulare una carica elettrostatica all’interno di una tensione superiore a 15kv. L’esperienza mostra che molti guasti e danni inspiegabili sono probabilmente causati da ESD. Scaricando dal simulatore ESD sulla superficie e vicino all’EUT, lo strumento di prova (EUT) cattura l’attività ESD. Il livello di gravità della scarica è chiaramente definito negli standard di prodotto e nei piani di test EMC preparati dal produttore. EUT verifica la presenza di guasti funzionali o interferenze in tutte le sue modalità operative. I criteri di superamento/fallimento devono essere definiti nel piano di test EMC e determinati dal produttore del prodotto.

PCB transient conductivity resistance

Lo scopo principale di questo test è verificare la resistenza dell’EUT agli shock transitori e di breve durata con tempi di salita rapidi che possono essere generati da carichi induttivi o contattori. Il rapido tempo di salita e la natura ripetitiva di questo impulso di prova fa sì che questi picchi penetrino facilmente nei circuiti EUT e interferiscano potenzialmente con le operazioni EUT. Transitori che agiscono direttamente sull’alimentazione principale e sulla permittività della linea di segnale. In altri test di immunità PCB, l’EUT deve essere monitorato su base pass/fail utilizzando una configurazione di funzionamento generale.

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Resistenza del PCB alle radiazioni elettromagnetiche

Lo scopo principale di questo test è verificare la capacità anti-interferenza del PCB del prodotto contro radio, ricetrasmettitori, telefoni cellulari GSM/AMPS e una varietà di campi elettromagnetici generati da sorgenti elettromagnetiche industriali. Se il sistema non è schermato, le radiazioni elettromagnetiche possono essere accoppiate al cavo di interfaccia ed entrare nel circuito attraverso il percorso di conduzione; Oppure può essere direttamente accoppiato al cablaggio di un circuito stampato. When the amplitude of the rf electromagnetic field is large enough, the induced voltage and demodulated carrier can affect the normal operation of the device.

PCB radiation resistance Test run This test run is usually the longest and most difficult, requiring very expensive equipment and considerable experience. In contrast to other PCB immunity tests, success/failure criteria defined by the manufacturer and a written test plan must be sent to the test room. Quando si alimenta l’EUT nel campo di radiazione, l’EUT deve essere impostato nel funzionamento normale e nella modalità più sensibile.

Il normale funzionamento deve essere stabilito nella sala prove quando l’EUT è esposto a campi di interferenza graduati le cui frequenze superano la gamma di frequenza richiesta da 80 MHz a 1 GHz. Some PCB anti-interference standards start at 27MHz. Livello di gravità questo standard richiede in genere livelli di resistenza PCB di 1 V/m, 3 V/m o 10 V/m. Tuttavia, le specifiche del dispositivo possono avere i propri requisiti per specifiche “frequenze di problema (interferenza)”. The appropriate PCB radiation resistance level of the product is of interest to the manufacturer.

Requisiti di campo unificati Il nuovo standard di resistenza alle interferenze PCB EN50082-1:1997 fa riferimento a IEC/EN61000-4-3. IEC/EN61000-4-3 richiede un ambiente di prova unificato basato su campioni di prova. The test environment was realized in an anechoic room with tiles arranged with ferrite absorbers to block reflection and resonance in order to establish a unified test site indoors. Questo supera gli errori di test improvvisi e frequenti non ripetibili causati dalla riflessione e dai gradienti di campo nelle tradizionali stanze senza rivestimento. (Una stanza semi-anecoica è anche un ambiente ideale per misurare l’emissione di radiazioni in un ambiente interno anormale che richiede precisione).

Costruzione di stanze semi-anecoiche Gli assorbitori RF devono essere disposti sulle pareti e sui soffitti delle stanze semi-anecoiche. Le specifiche di progettazione meccanica e RF dovrebbero adattarsi alle pesanti tegole di ferrite che rivestono il tetto della stanza. I mattoni di ferrite siedono su materiale dielettrico e sono attaccati alla parte superiore della stanza. In una stanza senza rivestimento, i riflessi della superficie metallica causeranno risonanza e onde stazionarie, che creano picchi e depressioni nella forza dello spazio di prova. Il gradiente di campo in una tipica stanza senza rivestimento può essere compreso tra 20 e 40 dB, e questo farà apparire il campione di prova che si guasta improvvisamente in un campo molto basso. La risonanza della stanza si traduce in una ripetibilità del test molto bassa e un alto tasso di “overtesting”. (Ciò può portare a una progettazione eccessiva del prodotto.) Il nuovo standard anti-interferenza per PCB IEC1000-4-3, che richiede gli stessi requisiti di campo, ha posto rimedio a queste gravi carenze.

L’hardware e il software necessari per generare il sito di prova richiedevano un amplificatore RF a banda larga ad alta potenza per pilotare l’antenna trasmittente a banda larga nella gamma di frequenza da oltre 26 MHz a 2 GHz, a 3 metri di distanza dal dispositivo in prova. Fully automated testing and calibration under software control provides greater flexibility for testing and full control of all key parameters such as scan rate, frequency pause time, modulation and field strength. Gli hook del software consentono la sincronizzazione del monitoraggio e la stimolazione della funzionalità EUT. Le funzionalità interattive sono necessarie nei test effettivi per consentire modifiche in tempo reale al software di test EMC e ai parametri EUT. Questa funzionalità di accesso utente consente di registrare rapidamente tutti i dati per una valutazione e un partizionamento efficaci delle prestazioni EUT EMC.

Assorbitori piramidali I tradizionali assorbitori piramidali (conici) sono efficaci, tuttavia le dimensioni della piramide rendono impossibile testare piccoli spazi utilizzabili in una stanza. Per frequenze inferiori a 80 MHz, la lunghezza dell’assorbitore piramidale deve essere ridotta a 100 cm, e per operare a frequenze inferiori a 26 MHz, la lunghezza dell’assorbitore piramidale deve essere maggiore di 2 m. Gli assorbitori a piramide hanno anche degli svantaggi. Sono fragili, facilmente danneggiabili in caso di collisione e infiammabili. Inoltre, non è pratico utilizzare questi assorbitori sul pavimento della stanza. A causa del riscaldamento dell’assorbitore piramidale, un’intensità di campo superiore a 200 V/m per un periodo di tempo costituisce un elevato rischio di incendio.

Assorbitore per piastrelle in ferrite

Le piastrelle in ferrite sono spazialmente efficienti, tuttavia aggiungono un peso significativo al tetto, alle pareti e alle porte della stanza, quindi la struttura meccanica della stanza diventa molto importante. Funzionano bene alle basse frequenze, ma diventano relativamente inefficienti a frequenze superiori a 1GHz. Le piastrelle in ferrite sono molto dense (100 mm × 100 mm × 6 mm di spessore) e possono sopportare intensità di campo superiori a 1000 V/m senza rischio di incendio.

Difficoltà nei test di resistenza alle radiazioni PCB Poiché l’apparecchiatura ausiliaria utilizzata per azionare l’EUT fornisce segnali di stimolo per monitorare le proprie prestazioni, deve essere essa stessa resistente ai PCB a questo campo sensibile, che è una difficoltà intrinseca nell’esecuzione di un test di sensibilità alle radiazioni. Questo spesso porta a difficoltà, specialmente quando le apparecchiature ausiliarie sono complesse e richiedono molti cavi e interfacce all’EUT che sono perforati attraverso la sala prove schermata. Tutti i cavi che attraversano la sala prove devono essere schermati e/o filtrati in modo che il campo di prova ne sia schermato per evitare di ridurre le prestazioni di schermatura della sala prove. I compromessi nelle prestazioni di schermatura della sala di prova provocheranno una dispersione involontaria del sito di prova nell’ambiente circostante, che potrebbe causare interferenze agli utenti dello spettro. Non è sempre possibile utilizzare filtri RF per dati o linee di segnale, ad esempio quando ci sono molti dati o quando vengono utilizzati collegamenti dati ad alta velocità.