LISUN เครื่องมือทดสอบ EMC และ EMI: บทวิจารณ์ทางเทคนิคที่ครอบคลุม

บทนำ

เนื่องจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีความซับซ้อนและแพร่หลายมากขึ้น ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) และการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) จึงกลายมาเป็นปัจจัยสำคัญในการออกแบบ การผลิต และการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ ไม่ว่าจะเป็นในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค ระบบควบคุมอุตสาหกรรม หรือการใช้งานในอวกาศ ปัญหา EMC/EMI อาจขัดขวางประสิทธิภาพของระบบ ลดความปลอดภัย และนำไปสู่ความล้มเหลวในการปฏิบัติตามข้อกำหนดที่มีต้นทุนสูง

LISUNซึ่งตั้งอยู่ในเซี่ยงไฮ้ ประเทศจีน ได้พิสูจน์ตัวเองในฐานะผู้ให้บริการชั้นนำด้านเครื่องมือทดสอบ EMC และ EMI ที่มีความแม่นยำสูง ด้วยประสบการณ์มากกว่าสองทศวรรษในด้านเทคโนโลยีการวัดแสงและแม่เหล็กไฟฟ้า LISUN นำเสนออุปกรณ์ทดสอบที่หลากหลายซึ่งออกแบบมาเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์เป็นไปตามมาตรฐานสากล เช่น ซีรีส์ IEC 61000, CISPR, FCC ส่วนที่ 15 และ ISO 11452

บทความนี้ให้ภาพรวมทางเทคนิคโดยละเอียดเกี่ยวกับหลักการ EMC และ EMI แหล่งที่มา และวิธีการวัด โดยเน้นเป็นพิเศษที่ LISUNเครื่องมือทดสอบขั้นสูงและบทบาทในการรับรองความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์และการปฏิบัติตามกฎระเบียบ

ความรู้พื้นฐานของ อีเอ็มซีและอีเอ็มไอ

ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) คืออะไร?

ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) หมายถึงความสามารถของอุปกรณ์ไฟฟ้าหรืออิเล็กทรอนิกส์ที่จะทำงานได้อย่างถูกต้องในสภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้าตามที่ตั้งใจไว้โดยไม่ก่อให้เกิดสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) ที่ยอมรับไม่ได้ไปยังอุปกรณ์อื่น ๆ ในสภาพแวดล้อมนั้น

โดยพื้นฐานแล้ว EMC ให้ความสำคัญกับประเด็นสำคัญ 2 ประการ:
• การควบคุมการปล่อยมลพิษ: อุปกรณ์จะต้องไม่ปล่อยพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้ามากเกินไปซึ่งอาจรบกวนระบบอื่นได้
• ประสิทธิภาพภูมิคุ้มกัน: อุปกรณ์จะต้องสามารถทนต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกได้ และยังคงทำงานได้ตามที่ตั้งใจไว้

LISUNโซลูชันการทดสอบ EMC ของเราได้รับการออกแบบมาเพื่อประเมินทั้งคุณลักษณะการปล่อยสัญญาณและภูมิคุ้มกันของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถระบุและลดปัญหาการรบกวนที่อาจเกิดขึ้นได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ในวงจรการพัฒนา

สัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) คืออะไร?

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ารบกวน (EMI) คือพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่ต้องการใดๆ ที่รบกวนการทำงานปกติของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอาจเกิดจากแหล่งธรรมชาติ เช่น ฟ้าผ่าและเปลวสุริยะ หรือจากฝีมือมนุษย์ เช่น แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง เครื่องส่งสัญญาณวิทยุ และวงจรดิจิทัลความเร็วสูง

โดยทั่วไป EMI จะถูกแบ่งออกเป็นสองประเภท:
• การดำเนินการ EMI: แพร่กระจายผ่านเส้นทางที่มีสภาพเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า เช่น สายเคเบิลและแผงวงจรพิมพ์
• EMI ที่แผ่รังสี: เดินทางผ่านอวกาศในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

การทำความเข้าใจและควบคุม EMI ถือเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณ ป้องกันการสูญเสียข้อมูล และเพื่อให้เป็นไปตามกฎระเบียบ EMC ทั่วโลก

แหล่งที่มาของ EMI และผลกระทบ

EMI มักเกิดจากการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าอย่างรวดเร็วในระบบอิเล็กทรอนิกส์ แหล่งที่มาทั่วไป ได้แก่:

• วงจรดิจิตอลความเร็วสูง
เกตตรรกะการสลับอย่างรวดเร็วสร้างฮาร์โมนิกความถี่สูงที่สามารถแผ่หรือนำ EMI ไปทั่วแผงวงจรได้
• เครื่องแปลงไฟฟ้า
แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์โหมด (SMPS) และตัวแปลง DC-DC สร้างแรงดันไฟฟ้าพุ่งสูงและสัญญาณ dv/dt สูง ซึ่งส่งผลอย่างมากต่อการแผ่รังสีและการนำไฟฟ้า
• มอเตอร์และโหลดเหนี่ยวนำ
มอเตอร์ไฟฟ้า รีเลย์ และโซลินอยด์ จะสร้างแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวเมื่อปิดสวิตช์ ซึ่งสามารถเหนี่ยวนำ EMI ในวงจรใกล้เคียงได้
• อุปกรณ์สื่อสารไร้สาย
เครื่องส่งและเครื่องรับความถี่วิทยุ (RF) อาจทำให้เกิดสัญญาณรบกวนได้หากไม่ได้รับการป้องกันหรือกรองอย่างเหมาะสม

แหล่งกำเนิด EMI เหล่านี้ก่อให้เกิดความท้าทายอย่างมากในสภาพแวดล้อมที่มีความอ่อนไหว เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ และระบบอวกาศ หากขาดกลยุทธ์บรรเทาผลกระทบและการทดสอบที่เหมาะสม อาจส่งผลให้เกิดการทำงานผิดปกติ ประสิทธิภาพลดลง หรืออาจถึงขั้นระบบล้มเหลวทั้งหมด

วิธีการทดสอบและการวัด EMC&EMI

เพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามมาตรฐานการกำกับดูแล ผลิตภัณฑ์จะต้องผ่านการทดสอบ EMC/EMI ที่เข้มงวด โดยการทดสอบเหล่านี้แบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลัก ได้แก่:

การทดสอบการปล่อย

การทดสอบการปล่อยรังสีจะประเมินปริมาณพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากอุปกรณ์ ซึ่งรวมถึง:

• ปริมาณการปล่อยมลพิษ: วัดโดยใช้ LISN (Line Impedance Stabilization Network) และเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมในช่วงความถี่ตั้งแต่ 150 kHz ถึง 30 MHz
• การแผ่รังสี: วัดในห้องกึ่งไร้เสียงสะท้อนโดยใช้เสาอากาศบรอดแบนด์และตัวรับ EMI โดยทั่วไปครอบคลุมความถี่ตั้งแต่ 30 MHz ถึง 6 GHz หรือสูงกว่า

LISUN นำเสนอระบบทดสอบการปล่อยคลื่นและการนำไฟฟ้าขั้นสูงที่ผสมผสานเสาอากาศความแม่นยำ LISN พรีแอมป์ RF และตัวรับ EMI แบบเรียลไทม์เพื่อรองรับการวัดที่แม่นยำและทำซ้ำได้

การทดสอบภูมิคุ้มกัน

การทดสอบภูมิคุ้มกันจะประเมินความสามารถของอุปกรณ์ในการทำงานอย่างถูกต้องภายใต้การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าต่างๆ การทดสอบที่สำคัญ ได้แก่:

• การคายประจุไฟฟ้าสถิต (ESD): จำลองการปล่อยไฟฟ้าสถิตจากการสัมผัสของมนุษย์หรือการเคลื่อนไหวของวัตถุ
• กระแสไฟฟ้าชั่วขณะ/การระเบิดอย่างรวดเร็ว (EFT/B): ประเมินผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงชั่วขณะเร็วที่เกิดซ้ำๆ กันที่เกิดจากหน้าสัมผัสรีเลย์หรือโหลดเหนี่ยวนำ
• ภูมิคุ้มกันไฟกระชาก (ฟ้าผ่า): ทดสอบความยืดหยุ่นของอุปกรณ์ต่อไฟกระชากพลังงานสูงอันเนื่องมาจากฟ้าผ่าหรือสายไฟรั่ว
• ภูมิคุ้มกันรังสี: วัดการทำงานของอุปกรณ์เมื่อสัมผัสกับสนาม RF

LISUN นำเสนออุปกรณ์ทดสอบภูมิคุ้มกันครบชุด รวมถึงเครื่องจำลอง ESD เครื่องกำเนิด EFT เครื่องทดสอบไฟกระชาก และเครื่องกำเนิดสนาม RF ทั้งหมดเป็นไปตามมาตรฐาน IEC 61000-4-x

LISUNพอร์ตโฟลิโอเครื่องมือทดสอบ EMC & EMI ของเรา

LISUN ได้พัฒนาเครื่องมือทดสอบ EMC/EMI ที่หลากหลายซึ่งออกแบบมาเพื่ออุตสาหกรรมและข้อกำหนดของห้องปฏิบัติการที่แตกต่างกัน ด้านล่างนี้คือภาพรวมของกลุ่มผลิตภัณฑ์หลัก:

ระบบทดสอบการปล่อยมลพิษแบบดำเนินการ

ออกแบบมาเพื่อวัดการปล่อยมลพิษที่นำมาในช่วงความถี่ 150 kHz ถึง 30 MHz ระบบเหล่านี้ประกอบด้วย:
• ฟิลเตอร์ RF
• เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม
• ซอฟต์แวร์สำหรับการทดสอบอัตโนมัติและการสร้างรายงาน

เหมาะสำหรับการทดสอบความสอดคล้องของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค แหล่งจ่ายไฟ และอุปกรณ์อุตสาหกรรม

ระบบทดสอบการปล่อยรังสี

การติดตั้งเหล่านี้ประกอบด้วยเสาอากาศบรอดแบนด์กำลังขยายสูง ตัวรับ EMI และระบบเครื่องเล่นแผ่นเสียง ซึ่งรองรับการวัดตั้งแต่ 30 MHz ถึง 6 GHz หรือสูงกว่านั้น มีให้เลือกใช้ในรูปแบบห้องขนาดกะทัดรัดสำหรับห้องปฏิบัติการขนาดเล็กหรือไซต์ทดสอบแบบเปิดโล่งเต็มรูปแบบ (OATS)

อุปกรณ์ทดสอบภูมิคุ้มกัน

LISUNกลุ่มผลิตภัณฑ์การทดสอบภูมิคุ้มกันของประกอบไปด้วย:
• เครื่องจำลอง ESD: แรงดันคายประจุอากาศสูงสุด 30 กิโลโวลต์ และแรงดันคายประจุสัมผัส 8 กิโลโวลต์
• เครื่องกำเนิด EFT: อัตราพัลส์และแอมพลิจูดที่สามารถตั้งโปรแกรมได้
• เครื่องกำเนิดไฟกระชาก: มีความสามารถในการจำลองคลื่น 10/700 µs และ 1.2/50 µs
• เครื่องทดสอบภูมิคุ้มกัน RF: ครอบคลุมความถี่ตั้งแต่ 80 MHz ถึง 6 GHz พร้อมความเข้มสนามที่ตั้งโปรแกรมได้

เครื่องมือเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในภาคยานยนต์ การโทรคมนาคม และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางการแพทย์ เพื่อตรวจสอบความทนทานต่อสถานการณ์การรบกวนในโลกแห่งความเป็นจริง

โซลูชันที่กำหนดเองและบริการบูรณาการ

เหนือกว่าอุปกรณ์มาตรฐาน LISUN ยังเสนอการตั้งค่าการทดสอบแบบกำหนดเอง การบูรณาการกับแพลตฟอร์มอัตโนมัติ และบริการการสอบเทียบ ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะนำไปใช้กับเวิร์กโฟลว์การรับรองคุณภาพที่มีอยู่ได้อย่างราบรื่น และรองรับสภาพแวดล้อมการทดสอบการผลิตปริมาณมาก

แนวโน้มใหม่และทิศทางในอนาคต

ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น การสื่อสาร 5G, อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT), รถยนต์ไฟฟ้า (EV) และระบบอัตโนมัติ กำลังเปลี่ยนโฉมหน้าของการทดสอบ EMC/EMI โดยแนวโน้มใหม่ที่เกิดขึ้น ได้แก่:

• ย่านความถี่ที่สูงกว่าและการทดสอบบรอดแบนด์
การขยายไปสู่ย่านคลื่นมิลลิเมตรและย่านความถี่ต่ำกว่า 6 GHz ทำให้วิธีการทดสอบแบบเดิมเริ่มถูกท้าทาย  LISUN กำลังลงทุนในอุปกรณ์ทดสอบรุ่นถัดไปที่สามารถรองรับความถี่ที่สูงกว่า 40 GHz

• AI และการเรียนรู้ของเครื่องจักรในการวิเคราะห์ EMC
กำลังมีการสำรวจปัญญาประดิษฐ์สำหรับการสร้างแบบจำลองเชิงทำนายพฤติกรรม EMI การตรวจจับความผิดปกติในข้อมูลการทดสอบ และการปรับให้เหมาะสมของเทคนิคการป้องกันและการกรอง LISUN กำลังดำเนินการค้นคว้าเครื่องมือวินิจฉัยที่ได้รับการปรับปรุงด้วย AI สำหรับกลุ่มผลิตภัณฑ์ในอนาคตอย่างแข็งขัน

• การตรวจสอบและควบคุมระยะไกลที่เปิดใช้งาน IoT
การเชื่อมต่ออัจฉริยะช่วยให้สามารถเข้าถึงเครื่องมือทดสอบจากระยะไกลผ่านทางแพลตฟอร์มคลาวด์ได้ LISUN วางแผนที่จะบูรณาการความสามารถของ IoT เข้ากับโมเดลที่จะมาถึงในอนาคต ช่วยให้ผู้ใช้สามารถติดตามความคืบหน้าในการทดสอบและรับการแจ้งเตือนแบบเรียลไทม์

• การออกแบบ EMC สีเขียวและความยั่งยืน
เนื่องจากความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมเพิ่มมากขึ้น จึงมีการให้ความสำคัญกับการลดมลพิษทางแม่เหล็กไฟฟ้าและการออกแบบระบบทดสอบประสิทธิภาพด้านพลังงานเพิ่มมากขึ้น LISUN มุ่งมั่นที่จะพัฒนาเครื่องมือที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมด้วยการใช้พลังงานต่ำและมีส่วนประกอบที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้

คุณสมบัติขั้นสูงของ LISUN เครื่องมือทดสอบ EMC และ EMI

• ความสามารถในการวัดความแม่นยำสูง

LISUNเครื่องมือทดสอบ EMC & EMI ขั้นสูงของบริษัทได้รับการออกแบบมาโดยคำนึงถึงความแม่นยำสูง โดยใช้ส่วนประกอบที่ทันสมัยและอัลกอริทึมที่ซับซ้อนเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ ตัวอย่างเช่น ระบบทดสอบการแผ่รังสีมีตัวรับที่มีความไวสูงซึ่งสามารถตรวจจับการแผ่รังสีได้ต่ำถึง -160 dBm ซึ่งรับประกันว่าเป็นไปตามมาตรฐานสากลที่เข้มงวดที่สุด เช่น CISPR 25 สำหรับการใช้งานในยานยนต์

นอกจากนี้ ระบบเหล่านี้ยังรวมการวิเคราะห์สเปกตรัมแบบเรียลไทม์ ซึ่งทำให้วิศวกรสามารถมองเห็นและวิเคราะห์สัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าแบบเรียลไทม์ได้ ความสามารถนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการระบุปัญหา EMI ที่ไม่ต่อเนื่องหรือชั่วคราวที่เครื่องวิเคราะห์แบบกวาดสเปกตรัมแบบดั้งเดิมอาจมองข้ามไป

• การทดสอบและการรายงานอัตโนมัติ

หนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นของ LISUNอุปกรณ์ทดสอบของ SBM มีความสามารถในการทำงานอัตโนมัติที่แข็งแกร่ง ชุดซอฟต์แวร์ที่มากับเครื่องมือแต่ละชิ้นรองรับขั้นตอนการทดสอบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ ตั้งแต่การตั้งค่าไปจนถึงการรวบรวมข้อมูลและการสร้างรายงาน ผู้ใช้สามารถกำหนดโปรไฟล์การทดสอบที่กำหนดเอง ระบุพารามิเตอร์การวัด และกำหนดเวลาการทดสอบให้ทำงานโดยไม่ต้องมีคนดูแล

ตัวอย่างเช่น ในสภาพแวดล้อมการผลิต ระบบอัตโนมัติสามารถตรวจสอบอุปกรณ์ต่างๆ บนสายพานลำเลียงได้อย่างต่อเนื่อง โดยดำเนินการทดสอบ EMC/EMI โดยไม่ต้องมีการแทรกแซงจากมนุษย์

• การออกแบบแบบโมดูลาร์เพื่อความยืดหยุ่น

LISUNเครื่องมือต่างๆ ของเราถูกสร้างขึ้นโดยคำนึงถึงการทำงานแบบโมดูลาร์ ซึ่งให้ความยืดหยุ่นเพื่อปรับให้เข้ากับความต้องการในการทดสอบต่างๆ

ส่วนประกอบต่างๆ เช่น เสาอากาศ LISN และเครื่องขยายสัญญาณ RF สามารถสลับหรืออัปเกรดได้อย่างง่ายดาย ทำให้ผู้ใช้สามารถขยายขีดความสามารถในการทดสอบได้ตามกาลเวลา การออกแบบแบบแยกส่วนนี้ยังอำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษาและซ่อมแซม ลดระยะเวลาหยุดทำงานและต้นทุนการดำเนินงาน

• อินเทอร์เฟซที่เป็นมิตรกับผู้ใช้และการเข้าถึงจากระยะไกล

อินเทอร์เฟซผู้ใช้ของ LISUNเครื่องมือทดสอบ EMC &EMI ของ 's ได้รับการออกแบบมาให้ใช้งานง่ายและเป็นมิตรกับผู้ใช้ แม้แต่สำหรับผู้ที่เพิ่งเริ่มทดสอบ EMC การแสดงผลแบบกราฟิกให้ข้อมูลตอบรับทางภาพที่ชัดเจนในระหว่างการวัด ในขณะที่ตัวช่วยทีละขั้นตอนจะแนะนำผู้ใช้ตลอดขั้นตอนที่ซับซ้อน

นอกจากนี้ โมเดลต่างๆ จำนวนมากยังรองรับการเข้าถึงระยะไกลผ่านอีเทอร์เน็ตหรือ Wi-Fi ซึ่งช่วยให้วิศวกรสามารถควบคุมและตรวจสอบการทดสอบจากทุกที่ในโลก คุณสมบัตินี้เป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับทีมงานที่กระจายกันอยู่ซึ่งทำงานในสถานที่ต่างๆ หรือสำหรับการเข้าถึงสถานที่ทดสอบจากระยะไกล

สรุป

โดยสรุป การจัดการสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพและการรับรองความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าถือเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการนำระบบอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ไปใช้อย่างประสบความสำเร็จ ในฐานะผู้นำด้านเครื่องมือทดสอบ EMC/EMI LISUN บริษัทอิเล็กทรอนิกส์นำเสนอชุดโซลูชันการทดสอบประสิทธิภาพสูงที่ครอบคลุมซึ่งช่วยให้ผู้ผลิตสามารถปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านการปฏิบัติตามกฎหมายทั่วโลก พร้อมทั้งเพิ่มความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์

ไม่ว่าคุณจะทำงานด้านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค ระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม หรือระบบสื่อสารที่ล้ำสมัย LISUNอุปกรณ์ทดสอบขั้นสูงของ EMI ช่วยให้วิศวกรสามารถตรวจจับ วิเคราะห์ และแก้ไขปัญหา EMI ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยการใช้ประโยชน์จาก LISUNด้วยความเชี่ยวชาญและเครื่องมือที่สร้างสรรค์ บริษัทต่างๆ สามารถนำผลิตภัณฑ์ที่เป็นไปตามมาตรฐานและมีคุณภาพสูงสู่ตลาดได้รวดเร็วยิ่งขึ้นและมั่นใจมากขึ้น

ในขณะที่เทคโนโลยียังคงพัฒนาต่อไป LISUN ยังคงมุ่งมั่นที่จะอยู่แถวหน้าของนวัตกรรม ส่งมอบโซลูชันการทดสอบ EMC/EMI ที่ชาญฉลาด มีประสิทธิภาพมากขึ้น และรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อมให้กับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ทั่วโลก

Tags:EMI-9KB