Qu’est-ce que l’EMI ? Recherche sur les applications de détection des interférences électromagnétiques

Abstract

Qu'est-ce qu'une interférence électromagnétique (IEM) ? L'IEM désigne les perturbations électromagnétiques émises par les équipements électroniques en fonctionnement, qui interfèrent avec d'autres équipements par deux voies : la conduction et le rayonnement. De faibles interférences peuvent provoquer du bruit à l'écran et une distorsion du signal, tandis que des interférences importantes peuvent entraîner l'arrêt de l'équipement, une défaillance du circuit, voire des risques pour la sécurité. L'IEM est un indicateur de contrôle essentiel pour la certification CEM (Compatibilité Électromagnétique) des produits électroniques. Les certifications obligatoires, telles que la CCC (norme chinoise), la CE (norme européenne) et la FCC (norme américaine), exigent toutes des tests complets d'émissions conduites et rayonnées d'IEM. LISUN EMI-9KB Le système de test des interférences conduites et rayonnées est un instrument de test EMI automatique normalisé. Il permet de détecter avec précision les perturbations électromagnétiques excessives générées par les alimentations à découpage, les moteurs, les drivers LED et autres composants. Il est largement utilisé pour les tests préliminaires en R&D, l'échantillonnage en ligne de production et les tests de conformité par des tiers d'équipements informatiques, d'appareils électroménagers, de luminaires et de dispositifs de contrôle industriel. Cet article explique d'abord la définition des interférences électromagnétiques et le mécanisme de formation des interférences conduites et rayonnées, puis détaille la composition matérielle, les caractéristiques techniques et les normes applicables. EMI-9KB système, compare les différences de paramètres entre tous LISUN L'étude des récepteurs EMI analyse la valeur pratique de cet équipement dans la localisation des défauts EMI multi-industriels et l'obtention de la certification EMC, et fournit une solution complète de détection des interférences électromagnétiques pour les fabricants d'électronique et les laboratoires d'essais. 

Introduction

Avec le développement à haute fréquence et l'intégration croissante des dispositifs électroniques, des composants tels que les alimentations à découpage, les moteurs à fréquence variable, les pilotes de LED et les puces haute vitesse génèrent en continu des perturbations électromagnétiques à haute fréquence, appelées interférences électromagnétiques (IEM). Comprendre la nature des IEM et maîtriser des méthodes précises de détection sont essentiels à la conception et au contrôle qualité des produits électroniques. Selon leur mode de propagation, les IEM se divisent en interférences conduites et interférences rayonnées : les interférences conduites perturbent le réseau électrique via les lignes électriques et les câbles de signal, tandis que les interférences rayonnées se propagent aux équipements environnants par ondes électromagnétiques dans l'espace. Ces deux types d'interférences perturbent la stabilité de l'environnement électromagnétique.

De nombreux retours d'expérience du marché montrent qu'environ 35 % des défaillances de produits électroniques après leur lancement sont dues à des interférences électromagnétiques excessives. Les produits non conformes aux normes d'interférences électromagnétiques ne peuvent obtenir les certifications d'accès au marché, tant au niveau national qu'international, et les entreprises exportatrices s'exposent à des risques tels que la retenue en douane et des coûts de mise en conformité élevés. Les analyseurs de spectre simples et traditionnels présentent un blindage insuffisant et une compatibilité avec les normes incomplète, ce qui les empêche de réaliser simultanément des tests intégrés de conduction et de rayonnement et entraîne une faible efficacité de la localisation des interférences. LISUN a lancé EMI-9KB Système de test des interférences conduites et rayonnées avec boîtier blindé haute performance entièrement fermé, réseau d'alimentation artificiel LISN adapté et réseau de couplage/découplage CDNE. Il couvre intégralement les principales normes de test EMI, notamment CISPR15. GB17743, EN55022 et la FCC, peuvent rapidement localiser les points de fréquence du bruit et distinguer les interférences conduites en mode commun/différentiel, et effectuent les tests préliminaires et de certification en une seule étape. Centré sur la définition des interférences électromagnétiques (IEM), cet article explique les connaissances théoriques de base et aborde de manière systématique la configuration matérielle, les paramètres et les applications industrielles. EMI-9KB système.

Qu’est-ce que l’EMI ? Théorie de base et analyse des risques liés aux interférences électromagnétiques

Définition de base des EMI
Qu'est-ce qu'EMI ? Les interférences électromagnétiques (IEM) désignent l'énergie électromagnétique parasite générée lors du fonctionnement des produits électriques et électroniques. Cette énergie se propage à d'autres équipements par conduction ou rayonnement, entraînant une dégradation de leurs performances et des dysfonctionnements. Les IEM constituent l'élément de contrôle des « perturbations externes des équipements » dans le système de compatibilité électromagnétique (CEM). Elles correspondent à la susceptibilité électromagnétique (SEM), qui représente la capacité d'un équipement à résister aux interférences des signaux externes. Les IEM concernent uniquement le niveau de bruit émis par les équipements. Tous les produits électroniques mis en vente doivent respecter les limites de bruit IEM spécifiées par les normes nationales et internationales.

Deux grandes classifications des interférences électromagnétiques : les interférences conduites et les interférences rayonnées.
1. Interférences électromagnétiques conduites
Les interférences se propagent par les conducteurs tels que les lignes électriques, les câbles de données et les fils de terre, dans une gamme de fréquences de 9 kHz à 30 MHz. La commutation rapide des dispositifs de commutation génère des pics de tension et de courant, classés en interférences de mode commun et interférences de mode différentiel. Parmi les sources typiques, on trouve les alimentations pour LED, les adaptateurs et les convertisseurs de fréquence, susceptibles d'entraîner un écran noir, un dysfonctionnement de la télécommande et une interruption de la communication entre les appareils électriques du même circuit.

2. Interférences électromagnétiques rayonnées
Les interférences se propagent vers l'extérieur sous forme d'ondes électromagnétiques dans la bande de fréquences de test de 30 MHz à 300 MHz (la limite supérieure couverte par EMI-9KBLes interstices sur les boîtiers d'équipements, les longs câbles et les antennes de circuits imprimés peuvent générer du bruit. Ce phénomène est fréquent dans les moteurs de forte puissance, les luminaires complets et les modules sans fil, et peut perturber la diffusion, les instruments médicaux et l'électronique embarquée.

Risques industriels causés par des interférences électromagnétiques excessives
Les produits présentant des interférences électromagnétiques excessives ne peuvent obtenir les certifications obligatoires telles que CCC, CE et FCC et ne peuvent être commercialisés. Les livraisons en grande quantité risquent d'entraîner des réclamations clients et des rappels de produits. Si des équipements médicaux de précision, aéronautiques ou automobiles sont perturbés par des interférences électromagnétiques, des accidents peuvent survenir. L'adoption d'un système de test des interférences conduites et rayonnées pour détecter les parasites en amont permet de les corriger dès la phase de recherche et développement et de réduire considérablement les coûts de mise en conformité et d'après-vente.

Comparaison des paramètres de l'ensemble LISUN Série de récepteurs EMI (Tableau 1)

LISUN Le système de test des interférences conduites et rayonnées comprend trois modèles de récepteurs : EMI-9KA, EMI-9KB et EMI-9KC, applicable à différentes bandes de fréquences de test. Les paramètres principaux sont présentés dans le tableau 1. Modèle universel de milieu à haut de gamme, EMI-9KB Il couvre toute la bande de fréquences de 9 kHz à 300 MHz, prend en charge les tests conduits et les tests rayonnés de 30 à 300 MHz, et constitue le choix principal pour les laboratoires spécialisés dans l'éclairage, les appareils ménagers et les équipements informatiques.

On peut constater dans le tableau que EMI-9KB élargit la bande de fréquences de test rayonnées de 30 à 300 MHz par rapport à EMI-9KAet est équipé de la nouvelle norme CDNE-M316 réseau de couplage-découplage, qui répond pleinement aux exigences des tests d'EMI rayonnées des produits d'éclairage spécifiées dans CISPR15:2018Aucun instrument de test haute fréquence supplémentaire n'est requis, ce qui permet d'équilibrer le coût et l'exhaustivité des tests et en fait un choix rentable pour les petites et moyennes entreprises et les organismes de test tiers.

Composition matérielle et principaux avantages LISUN EMI-9KB Système de test des interférences conduites et rayonnées

Configuration complète du système
Un ensemble standard de EMI-9KB Le système de test des interférences conduites et rayonnées comprend un noyau EMI-9KB Récepteur d'interférences électromagnétiques, réseau électrique artificiel LISN, CDNE-M316 Réseau de couplage/découplage, transformateur d'isolement, atténuateur et câbles coaxiaux adaptés. Des accessoires optionnels, tels qu'une antenne à trois boucles, une pince absorbante, une sonde de courant RF, une chambre blindée et une source d'onde sinusoïdale pure programmable, peuvent être ajoutés pour étendre les capacités de test et couvrir tous les aspects des tests EMI, notamment les émissions conduites, les émissions rayonnées et les perturbations de courant.

Conception anti-interférences de la structure matérielle
La totalité EMI-9KB Le récepteur est doté d'un boîtier blindé haute conductivité entièrement fermé, éliminant ainsi les fuites d'interférences électromagnétiques internes et résolvant les problèmes de distorsion des données dus aux auto-interférences des analyseurs de spectre classiques. Un atténuateur de haute précision, intégré et offrant une large plage de mesure dynamique, permet de capturer simultanément les signaux de faible bruit et les signaux d'interférence importants, et d'identifier avec précision les points de fréquence excessifs.

Compatibilité avec de multiples normes internationales et nationales
Ce système de test des interférences conduites et rayonnées prend en charge toutes les principales réglementations en matière d'EMI : GB17743/Norme CISPR15 pour les équipements d'éclairage, GB6113.101/CISPR16 spécification des équipements de mesure, EN55015, EN55022 Norme relative aux équipements informatiques, spécification FCC Part 15 pour les équipements radiofréquences. Les rapports de test générés adoptent un format international standard et peuvent être directement soumis aux demandes de certification CCC (nationale), CE (européenne) et FCC (nord-américaine).

Logiciel intelligent et fonctionnement pratique
Le logiciel de test bilingue (chinois et anglais) est compatible avec toutes les versions de Windows, de Win7 à Win11. Il effectue automatiquement le balayage des bandes de fréquences, la comparaison des limites, le marquage du bruit et l'exportation des rapports. Des dizaines de milliers de courbes de test peuvent être enregistrées automatiquement. Les ingénieurs peuvent ainsi identifier rapidement les sources d'interférences électromagnétiques (IEM) telles que les tubes électroniques, les transformateurs et les câbles, et réduire considérablement les cycles de correction des produits.

 Adaptation aux essais de rayonnement selon les nouvelles normes
Conformément aux dernières exigences de CISPR15:2018 de série, le système est équipé de série CDNE-M316 réseau de couplage-découplage pour remplacer les anciens dispositifs CDN, qui peut effectuer avec précision des tests EMI rayonnés d'équipements d'éclairage dans une plage de 30 MHz à 300 MHz et répondre aux exigences de test d'exportation obligatoires des lampadaires LED, des panneaux lumineux et des alimentations électriques.

Scénarios d'application multi-sectoriels EMI-9KB Système de test des interférences conduites et rayonnées

Industrie de l'éclairage LED
Les luminaires LED, leurs alimentations et les sources lumineuses COB sont des produits à forte incidence d'interférences électromagnétiques (IEM). La commutation à haute fréquence des alimentations à découpage génère facilement des parasites conduits, et les longs câbles des luminaires complets entraînent un rayonnement excessif. EMI-9KB Le système de test des interférences conduites et rayonnées permet de réaliser simultanément des tests de conduction et de rayonnement conformes à la norme CISPR15, de localiser avec précision les défauts de filtrage des alimentations et les failles de blindage des boîtiers, et contribue à l'obtention de la certification CEM pour les produits d'éclairage. Il est également couramment utilisé pour les tests d'environnement électromagnétique dans les laboratoires d'essais d'interférences électromagnétiques (IES). LM-80 laboratoires de vieillissement pour la maintenance du lumen.

Industrie des appareils ménagers
Les moteurs à conversion de fréquence des réfrigérateurs, des climatiseurs et des machines à laver, ainsi que les adaptateurs des petits appareils électroménagers, présentent des risques d'interférences électromagnétiques, et les bruits conduits de ces équipements polluent les réseaux électriques domestiques. EMI-9KB peut analyser rapidement la bande de fréquences conduites de 9 kHz à 30 MHz, distinguer les interférences en mode commun et en mode différentiel, guider les ingénieurs dans l'optimisation des circuits de filtrage EMI et répondre aux exigences de limite EMI de la norme nationale pour les appareils ménagers.

Équipements informatiques
Les produits tels que les ordinateurs, les écrans, les imprimantes et les routeurs doivent être conformes aux normes. EN55022 Les interférences électromagnétiques (IEM) générées par les puces de la carte mère et les alimentations à découpage peuvent perturber les signaux de la souris, du clavier et du réseau. Ce système de test des interférences conduites et rayonnées permet d'effectuer des tests préliminaires en phase de recherche et développement afin d'éviter les corrections en série lors de la production.

Organismes de test tiers
Les laboratoires tiers doivent délivrer des rapports de test EMI crédibles. L'erreur des données de test de EMI-9KB L'appareil est contrôlé à ±2 dB près et son matériel et ses logiciels sont entièrement conformes aux spécifications des équipements de mesure CISPR16 pour les tests de certification. Un seul appareil permet de traiter des échantillons d'éclairage, d'appareils électroménagers et de produits informatiques, optimisant ainsi le taux d'utilisation des équipements de laboratoire.

Entreprises de recherche et développement de composants électroniques
Les fabricants de modules de puissance, de transformateurs, de connecteurs et de circuits imprimés peuvent utiliser ce système pour le contrôle des interférences électromagnétiques (EMI) entrantes et semi-finies afin de supprimer les interférences électromagnétiques à la source du composant et de réduire la difficulté de la rectification des EMI de la machine entière.

Valeur pratique de EMI-9KB Système en cas de défaut EMI

Après avoir clarifié ce qu'est l'EMI, la demande principale est de trouver rapidement la source du bruit excessif. EMI-9KB Le système de test des interférences conduites et rayonnées présente trois avantages majeurs en termes d'emplacement :

Premièrement, il repère les fréquences excessives grâce à un balayage segmenté et affiche directement la différence entre l'amplitude du bruit et les valeurs limites standard, permettant aux ingénieurs de verrouiller rapidement les composants de circuit correspondants ;

Deuxièmement, il sépare les interférences des ports d'alimentation et des ports de signal avec LISN et CDNE pour distinguer deux types d'EMI (conduites et rayonnées) et déterminer les directions de rectification (ajout de filtres / optimisation du blindage) ;

Troisièmement, les courbes de test peuvent être enregistrées à des fins de comparaison, et les données avant et après rectification peuvent être comparées visuellement afin de vérifier l'efficacité des systèmes de suppression des interférences électromagnétiques et de raccourcir les cycles de R&D des produits. Les récepteurs EMI dédiés traditionnels nécessitent des tests itératifs répétés, tandis que EMI-9KB peut réduire le temps de débogage des interférences électromagnétiques de plus de 60 %.

Conclusion

Clarifier Qu'est-ce que l'EMI Le système de test normalisé des interférences conduites et rayonnées (ICR) est fondamental pour la conception et les tests de compatibilité électromagnétique des produits électroniques. Un excès d'ICR peut entraver l'accès au marché et engendrer des risques pour la sécurité des équipements. Ce système est l'outil essentiel pour résoudre ces problèmes. Il couvre une bande de fréquences de test complète de 9 kHz à 300 MHz, est doté d'un boîtier blindé anti-interférences, d'un ensemble complet de composants d'adaptation standard et est compatible avec de multiples réglementations. LISUN EMI-9KB Le système de test des interférences conduites et rayonnées couvre les scénarios de R&D, d'inspection de la qualité et de certification par des tiers des principales industries, notamment l'éclairage LED, les appareils ménagers et les équipements informatiques.

Comparativement à la même série EMI-9KA et haut de gamme EMI-9KC, EMI-9KB Il offre un équilibre entre la bande de fréquence de test, le coût de l'équipement et la précision de détection. Il permet non seulement de réaliser des tests préliminaires en phase de R&D pour localiser rapidement les sources d'interférences électromagnétiques (IEM) telles que les alimentations à découpage et les moteurs, mais aussi de générer des rapports de test conformes aux normes de certification, assurant ainsi un test complet des IEM conduites et des IEM rayonnées de 30 à 300 MHz. Dans un contexte de contrôles électromagnétiques de plus en plus stricts à l'échelle mondiale pour les produits électroniques, EMI-9KB Système de test des interférences conduites et rayonnées équipé de CDNE-M316 Le réseau de couplage peut aider les fabricants à contrôler les risques d'interférences électromagnétiques en amont, à réduire les coûts de certification, de service après-vente et de rappels de produits, et à fournir un support de test fiable pour un lancement stable et conforme de tous types de produits électriques et électroniques.