전자파 적합성(EMC - ElectroMagnetic Compatibility)은 다른 장비를 방해하거나 다른 장비에 의해 방해받지 않고 제대로 작동하는 시스템의 기능입니다. 이것은 이론적으로는 이해하기 쉽지만 실제로 측정하기는 더 어렵습니다.
전 세계의 모든 전자 시스템을 동시에 테스트하는 것은 불가능하기 때문에 새로 설계된 시스템의 EMC 수준을 이해하기 위한 표준화된 방법이 필요합니다.
1. EMC 규정
시험 방법은 공식 행정 기관에서 승인한 문서에 기록된 표준으로 정의됩니다. 표준은 무엇보다도 방법, 적용 가능성, 설정 및 통과 기준을 포함하여 테스트에 대한 특정 요구 사항을 설정합니다.
제품 유형 및 해당 부문(예: 자동차, 의료 또는 군사), 제품이 사용될 국가 및 고객의 요구 사항에 따라 다른 표준 집합을 고려해야 할 수도 있습니다.
EMC 표준 작성을 담당하는 많은 조직이 있습니다. 자동차와 같은 일부 부문에서는 제조업체가 자체 표준을 가지고 있으며 공급업체가 특정 표준뿐만 아니라 일반 표준을 통과하도록 요구합니다.
2. 영역별 EMC 표준
다음은 지역에 따른 몇 가지 관련 EMC 표준입니다.
- 미국: ANSI(American National Standards Institute) 및 FCC(Federal Communication Commission)
- 유럽: ETSI(European Telecommunications Standards Institute) 및 CENELEC(Comité Européen de Normalisation Electrotechniques)
- 국제: 국제전기기술위원회(IEC) 및 국제전파간섭특별위원회(CISPR)
3. 전자파 적합성 테스트의 목적
이러한 테스트에는 두 가지 목적이 있습니다.
- 전력선과 통신선을 통해 순환하는 전류가 원하는 한계 미만인지 확인합니다.
- 테스트 대상 장비(EUT)가 배선 하니스에서 간섭을 받는 경우에도 작동하는지 확인합니다.
많은 장비가 전원 코드와 통신을 공유하기 때문에 새로 설계된 제품이 네트워크에 연결될 때 다른 제품을 방해하지 않는 것이 중요합니다. 이 경우 표준 CISPR 25 및 ISO11452-4가 유용합니다. 안정화 네트워크 또는 접지면과 같은 많은 EMC 테스트와 함께 사용되는 몇 가지 도구가 있습니다.
1) 라인 임피던스 안정화 네트워크(LISN)
제품의 임피던스는 설치 위치에 따라 달라지기 때문에 전도성 전류를 측정하는 균일한 방법을 정의할 필요가 있습니다. 이러한 이유로, 그리고 필터링을 위해 라인 임피던스 안정화 네트워크(LISN)가 항상 사용됩니다.
LISN은 측정 기기를 위한 외부 연결을 제공합니다. 노이즈를 분리하여 EUT의 전도성 방출만 측정하고 전도된 테스트 중에 측정 범위 내에서 균일한 임피던스를 제공합니다.
2) 그라운드 평면
표준은 전기적 특성 및 치수에 대해 매우 엄격합니다 : 0.5mm 두께의 최소 구리 및 1m x 1.5m의 최소 치수. 직류 저항은 두 지점 사이에서 2.5mΩ보다 작아야 합니다. 또한 테스트 중 EUT 및 배선 하니스의 위치가 정확하게 지정됩니다.
2. 전도 방출 테스트
전도성 방출 테스트에서는 EUT에서 나가는 전류가 측정됩니다. 일반적으로 전압 방법과 전류 방법의 두 가지 방법이 있습니다. CISPR 25 표준을 기반으로 전류 프로브(현재 방법의 경우)를 사용합니다.
전도성 방출 테스트는 일반적으로 150kHz에서 30MHz 범위 내에서 수행되지만 이 범위는 목적, 표준 또는 제조업체에 따라 확장될 수도 있습니다. 처음에는 전류 프로브가 EUT 커넥터에서 0.5m 떨어진 곳에 배치되지만 최대 전류 레벨이 잘 측정되도록 테스트는 일반적으로 1m 떨어진 곳에서 수행됩니다.
측정 장치를 제외한 전체 테스트 설정은 접지면 위에 설치됩니다. EUT는 투과성이 낮은 비전도성 표면 위에 설치됩니다εr. EUT 배선 하니스는 직선이어야 하며 전도성 테이블의 경계에서 200mm 이상의 거리를 유지해야 합니다.
모든 EMC 테스트와 마찬가지로 EUT는 실제 환경에 연결된 실제 시스템에 연결되어야 합니다. 실제 시스템이 너무 크거나 사용할 수 없기 때문에 이것이 가능하지 않은 경우 시뮬레이션된 부하가 EUT의 입력 및 출력을 자극하므로 정상 작동 중에 예상되는 모든 전류와 전압이 테스트 중에 생성됩니다.
테스트 설정이 설치되면 측정 기기(준피크 감지를 수행할 수 있는 EMI 수신기 또는 스펙트럼 분석기)가 원하는 주파수 범위를 통해 EUT 와이어링 하니스를 통해 순환하는 전류를 기록합니다.
3. 전도 감수성 테스트
전도성 검사는 가장 일반적으로 사용되는 방법이기 때문에 BCI(Bulk Current Injection)라고 합니다. 여기에는 전류 주입 프로브를 사용하여 EUT 배선 하니스에 제어된 간섭을 삽입하여 테스트 중 및 테스트 후 기능 정도를 확인하는 작업이 포함됩니다.
ISO11452-4 표준은 대체 방법과 전력 제한이 있는 폐쇄 루프 방법의 두 가지 테스트 방법을 지정합니다. 두 경우 모두 두 단계가 있습니다. 첫 번째 교정은 배선 하니스에 주입되는 전류를 제어하며 두 방법 모두 동일합니다. 다른 하나는 테스트 실행입니다.
교정 단계에서 인가할 최대 전력 또는 전류는 50Ω 교정 픽스처를 사용하여 결정됩니다.
1) 치환 방법
치환 방법은 주입 프로브를 EUT로부터 150mm 떨어진 곳에 배치하여 수행됩니다. 프로브를 450mm 및 750mm에 배치하여 완료할 수도 있습니다. 측정 프로브를 사용하는 경우 EUT 커넥터에서 50mm 떨어진 곳에 설치해야 합니다.
2) 전력 제한이 있는 폐쇄 루프 방법
이 경우 전류 주입 프로브는 EUT 커넥터에서 900mm 떨어진 곳에 배치되고 측정 프로브의 위치는 50mm에서 동일하게 유지됩니다.
여기 주파수 대역 내의 각 주파수에 대해 전력이 설정된 한계에 도달하거나 전류가 테스트의 상한에 도달할 때까지 인가된 전력이 증가합니다. 두 경우 모두 EUT가 오작동하면 두 수준이 모두 기록되고 면역 정도가 결정됩니다.
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