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30 Nov, 2022 84 Vues Auteur : Raza Akbar

Expliquer le fonctionnement du système de test d'injection de courant en vrac

Pour simuler le stress EMI dans l'environnement de fonctionnement prévu, un test d'injection de courant en vrac est une RF conduite test d'immunité dans lequel un signal modulé est injecté dans les câbles à travers une sonde d'injection de courant.
La résistance du DUT (et des PCB et composants externes associés) aux champs électromagnétiques connectés aux faisceaux de câbles de la ligne de communication peut être évaluée à l'aide de l'injection de courant de masse (BCI).
Pour garantir la conformité et la fiabilité du produit lorsqu'il est soumis à des perturbations EMI conduites via une sonde d'injection, un test d'immunité RF continu connu sous le nom de test BCI est utilisé. Les entreprises, les militaires et l'industrie automobile effectuent tous ce test d'immunité à différents niveaux et avec des fréquences et des restrictions différentes.

Description
Un test d'injection de courant de masse est effectué pour s'assurer que les signaux RF couplés dans les câbles d'interconnexion et les lignes d'alimentation ne dégraderont pas les performances ou ne s'écarteront pas des spécifications de l'équipement testé.
De plus, il révélera l'amplitude et la fréquence uniques du dysfonctionnement. Les dispositifs d'étalonnage sont utilisés pour régler la puissance directe dans la sonde d'injection, qui génère des courants spécifiés dans le dispositif d'étalonnage pour tenir compte des impédances et des résonances de circuit très variables dans les câbles. Une sonde de surveillance du courant détecte la quantité réelle de courant injecté.

Test d'injection de courant en vrac

Figure : Système de test d'injection de courant de masse


Test BCI
L'étape initiale, qu'il s'agisse de la boucle fermée ou de la technique de remplacement, est toujours l'étalonnage de la configuration LSBCI-40. Cette procédure enregistre les niveaux de test et leurs paramètres de puissance appropriés pour une utilisation ultérieure pendant le test.

Comment BCI est mesuré
Selon la métrique et la norme utilisées, plusieurs méthodes différentes existent pour quantifier l'injection de courant de masse. Les volts sont utilisés dans des applications commerciales car ils sont calibrés à une certaine quantité d'énergie.
Les mesures du courant dans les câbles utilisés pour les boucles de rétroaction dans les véhicules et les équipements militaires sont souvent effectuées en milliampères-secondes ou en décibels (mA ou dBuA).

Équipement d'essai BCI

Bien que les outils spécifiques utilisés pour test d'injection de courant en vracs peut changer en fonction de la nature des tests en cours :

1. Système RF conduit
2. Atténuateurs et charges associés
3. Sonde d'injection BCI et montage
4. Sonde et appareil de surveillance du courant

Pré-calibrage :

Le pré-étalonnage est effectué avec l'appareil fixé au dispositif d'étalonnage pour déterminer les niveaux de puissance avant nécessaires pour créer les limites de spécification. La pince est alimentée par un coupleur directionnel à partir de la source de signal (générateur de signal et amplificateur). La pince force le courant via un circuit de 100 ohms composé d'une terminaison de 50 ohms et d'un atténuateur de 50 ohms et d'un analyseur/récepteur de spectre aux extrémités opposées de l'appareil.
Il utilisera le dispositif d'étalonnage pour fixer la sonde d'injection.
Vous connecterez une extrémité du dispositif d'étalonnage à une charge RF de 50 ohms, 50 watts, et un atténuateur de récepteur de 50 ohms, 30 dB sera nécessaire pour protéger le récepteur ou l'analyseur de spectre du signal. Les deux extrémités du dispositif d'étalonnage auront des valeurs de VSWR inférieures à 1.2:1 sur le spectre de fréquences testé.
Le générateur de signal et l'amplificateur de puissance fournissent des signaux à la sonde d'injection à différentes intensités. Les limites de courant d'injection de l'appareil de calibrage ont été préalablement calibrées pour deux intensités de courant différentes :
1. Un seuil de courant au-dessous ou au-dessus duquel l'appareil testé ne tombera pas en panne.
2. Un courant qui perturbera temporairement le fonctionnement de l'appareil testé sans l'endommager au-delà de la réparation ou de la limite spécifiée.

Étapes de la procédure de pré-calibrage :

  1. Il est nécessaire d'élever le signal de test vers la sonde d'injection jusqu'à ce que le dispositif d'étalonnage reçoive un courant au niveau d'acceptation/rejet.
  2. Il est important de garder une trace de la puissance directe et de la puissance inverse nécessaires pour produire le niveau de courant d'acceptation/rejet.
  3. Il doit augmenter le signal de test jusqu'à ce que les valeurs de courant requises soient atteintes.
  4. Gardez une trace de la puissance directe et inverse requise pour produire les niveaux de courant spécifiés.
  5. Pour couvrir une plage de fréquences plus large, répétez les étapes 1 à 4. La gamme de fréquences utilisée pour l'étalonnage peut aller jusqu'à 400 MHz.
  6. La puissance globale de l'amplificateur nécessaire pour atteindre les niveaux de courant souhaités est déterminée par la puissance directe aux étapes 1 à 4. On peut déterminer le VSWR de la sonde d'injection à l'aide de la puissance inverse, et en soustrayant la puissance directe de la puissance inverse, on peut déterminer la puissance nette donnée à la charge du dispositif d'étalonnage.
  7. Il doit inclure les informations des étapes 1 à 4 du rapport.

Procédure de test d'injection :

  1. Répétez les étapes de la procédure de préétalonnage en utilisant cette nouvelle configuration pour le test, en veillant à enregistrer la lecture actuelle de la sonde à large bande.
  2. Jusqu'à ce qu'une panne se produise ou que le niveau de spécification actuel soit détecté à l'aide des sondes à large bande actuelles, l'intensité du signal doit être augmentée à chaque fréquence de test.
  3. Vérifiez à toutes les gammes de fréquences requises. Prenez des lectures de fréquence suffisantes pour vous assurer que toutes les plages de sensibilité ont été identifiées.
  4. Les niveaux de signal doivent être abaissés jusqu'à ce que la susceptibilité cesse de se produire à des fréquences où l'appareil testé est vulnérable. Notez les mêmes informations qu'à l'étape 2.

SÉCURITÉ:

Faites preuve de prudence tout au long de ces examens. Au cours de ces expériences, des tensions et des courants RF très élevés sont produits. Pour éviter les blessures, le personnel de test doit éviter de toucher les pièces métalliques de la configuration.
Chaque fil et chaque longueur de câble doit passer le test de l'équipement selon les exigences techniques. La méthode de test listera tous les fils et câbles qu'elle vérifiera. La sonde large bande de courant doit être positionnée par rapport à la sonde d'injection. Pour la plupart des besoins, il s'agit d'environ 5 cm.
Le serrage des sondes de courant autour des fils dénudés nécessite des précautions supplémentaires. Il est recommandé de mettre l'élément de test hors tension avant toute installation ou démontage de l'équipement de test. Si vous souhaitez vous protéger davantage contre une panne de tension, vous devez acheminer tous les fils de la sonde via le centre de l'ouverture des sondes. Les connecteurs de la sonde de courant et ses câbles ne doivent pas toucher la terre ou les fils à proximité car ils ne sont pas isolés.

Sondes d'injection de courant de masse
Les principales méthodes de tri des sondes LSBCI-40 sont l'impédance de transfert, la plage de fréquences, la gestion de l'alimentation et la conformité aux normes. Lors de l'étalonnage d'un système, une impédance constante est fournie par l'appareil utilisé pour l'étalonnage. La charnière à pince de la sonde lui permet de s'ouvrir et de se fixer autour de l'appareil avant d'être reliée au système RF. Ces sondes ne sont compatibles avec aucun autre type de dispositif d'étalonnage.

Sondes de surveillance de courant RF

1. Il est possible de mesurer des courants de radiofréquence (RF) sur des câbles ou des fils sans établir de contact physique à l'aide de dispositifs circulaires à fenêtre appelés sondes de surveillance de courant RF.
2. Les sondes de courant ont une grande variété de capacités de sensibilité, de puissance et de fréquence.
3. La gamme de radiofréquences (RF) de 10 kHz à 400 MHz est d'un intérêt primordial pour les tests d'injection de courant de masse. Dans les applications d'immunité RF, des sondes de surveillance de courant sont souvent utilisées pour mesurer la quantité d'énergie RF injectée dans le câble associé après la sonde d'injection.
4. Les sondes les plus adaptées pour satisfaire les demandes de test seront déterminées par les critères et les exigences de test des BCI qui seront détaillés plus tard. La ou les sondes de surveillance doivent inclure la gamme de fréquences testées.

Software
Pour les tests RF et l'étalonnage sur une grande variété de fréquences, un logiciel EMC/EMI est nécessaire. Il peut utiliser le panneau avant d'un système RF conduit ou un ordinateur portable exécutant un programme approprié à cette fin. Le programme a besoin d'accéder aux pilotes correspondants pour tous les composants autonomes (générateur de signaux, analyseur de spectre, etc.) pour pouvoir échanger des données avec eux.

Réalisation de tests BCI
L'étalonnage est la première étape de l'administration d'une évaluation LSBCI-40, que l'approche de remplacement ou en boucle fermée soit utilisée. Une fois l'étalonnage terminé, la procédure d'accompagnement et toute exigence de test standard ou spéciale supplémentaire seront au centre des tests ultérieurs.
Il doit prendre des mesures d'atténuation et de sécurité avant d'effectuer tout test, y compris l'étalonnage. Bien que de nombreux systèmes soient construits avec une protection contre les tests excessifs, des dommages matériels peuvent toujours se produire si les bonnes connexions et procédures ne sont pas utilisées.

Modulation du signal RF
La modulation d'amplitude (AM) et la modulation d'amplitude avec conservation de crête (AMPC) sont les deux types de modulation utilisés pour les signaux dans le test BCI (AM PC). La technique du signal AM PC dans les applications automobiles est souvent utilisée car son pic de modulation coïncide avec les signaux CW.

Méthode de substitution pour les tests BCI
Les niveaux de puissance fournis pendant l'étalonnage sont utilisés comme facteur principal dans l'approche de remplacement pour les tests BCI, et ils peuvent limiter le courant en fonction de l'impédance de la ligne EUT.
L'étalonnage implique que le système détermine la quantité d'énergie nécessaire pour induire une quantité spécifiée de courant dans une charge de 50 ohms sur une certaine plage de fréquences. Le test de l'EUT/DUT utilisera donc le même niveau de puissance associé à l'impédance de 50 ohms.

Méthode en boucle fermée
La technique en boucle fermée (également connue sous le nom de boucle de nivellement) utilise une sonde de surveillance du courant pour évaluer les niveaux de courant, puis ajuste la puissance RF pour maintenir un courant constant à travers les connexions connectées.
Les ajustements sont effectués en fonction des lectures de la sonde de surveillance de courant (souvent en mA ou dBA). L'approche en boucle fermée est utilisée pour maintenir des niveaux de courant constants sur la base d'estimations de puissance dérivées de la procédure d'étalonnage.
Étant donné que le DUT/EUT avec une plus grande impédance peut exiger beaucoup plus de puissance, la puissance est ajustée dans une tolérance pour garantir que la puissance requise n'est pas dépassée.

Échecs d'immunité de pré-conformité/dépannage
Les coûts associés aux tests d'immunité rayonnée peuvent être prohibitifs, et il y a généralement peu de temps pour apporter des modifications importantes au produit pendant qu'il est au laboratoire. Parfois, en particulier dans les gammes de fréquences inférieures, un test BCI peut fournir des résultats comparables à ceux obtenus avec un EST/DUT soumis aux mêmes contraintes physiques ou environnementales.
Les tests commerciaux d'immunité rayonnée et réalisée fournissent des valeurs de test similaires (10V/m et 10V, par exemple). Cela permet d'effectuer des tests RF pour diagnostiquer les défauts EUT/DUT rayonnés à des prix bien inférieurs. L'impédance de la source et la fréquence d'intérêt seront les deux facteurs les plus importants dans ce test.
Cette technique excelle lors des essais rayonnés lorsque le couplage sur des câbles menant à l'EUT/DUT est plus susceptible de se produire à des fréquences plus basses. La probabilité d'un couplage réussi sur les fils diminue à mesure que la fréquence augmente, ce qui rend cette approche moins attrayante. LISUN a le meilleur système de test

Dépannage de la configuration du test BCI

Vérifier les branchements
Lorsque quelque chose ne fonctionne pas bien dans une configuration système, la première chose à faire est de revérifier toutes les connexions. Un coupleur bidirectionnel avec un amplificateur externe met l'accent sur l'importance de cette fonctionnalité car il peut basculer beaucoup plus de connexions.
Veillez à revérifier le filetage des connecteurs RF lorsque vous inspectez les autres connexions. Il peut être difficile de voir si la connexion est correctement vissée si les pièces sont anciennes ou usées. Il peut sécuriser chaque connexion en la serrant manuellement.

Vérifier les atténuateurs
RF La plupart des atténuateurs sont plutôt robustes, bien que des dommages dus à une surcharge ou au transport puissent toujours se produire. Si un atténuateur cesse de fonctionner, il ne pourra pas se calibrer à n'importe quel volume. Lors de la vérification des connexions, il est recommandé de remplacer chaque atténuateur séparément et d'effectuer l'étalonnage pour découvrir lequel est défectueux.
Il est également possible d'exclure les atténuateurs en tant que sources potentielles d'interférences en les testant avant de les installer dans la configuration. Utilisez un wattmètre et un capteur pour vous assurer d'avoir la bonne quantité d'atténuation.

Vérifier le logiciel
De nombreux types différents de besoins LSBCI-40 peuvent être satisfaits par l'interface utilisateur et le logiciel EMC/EMI de l'équipement de test. La complexité des techniques et des paramètres de test et le manque d'expérience avec les logiciels peuvent entraîner une grande variété de problèmes.
Une configuration ratée peut résulter d'une erreur aussi minime qu'une faute de frappe dans les données saisies ou d'un mauvais choix de critères. Avant de lancer une nouvelle procédure de test, il est recommandé de vérifier les critères. Il peut souvent résoudre des problèmes logiciels en consultant le manuel de l'utilisateur ou d'autres ressources pour s'assurer que certaines exigences ont été respectées.

Évaluation de l'amplificateur RF
L'amplificateur de puissance RF est une partie délicate de toute configuration de test RF. L'espérance de vie des amplificateurs varie selon le fabricant, mais ils doivent tous être testés souvent pour s'assurer qu'ils fonctionnent toujours correctement.
Des écarts dans les puissances nominales peuvent indiquer que l'amplificateur est défectueux. L'amplificateur peut ne pas réussir un test de fréquence ou ne pas atteindre un niveau de volume spécifié en fonction de la gravité des dommages.

Lisun Instruments Limited a été fondée par LISUN GROUP en 2003. Le système de qualité LISUN a été strictement certifié par ISO9001: 2015. En tant que membre de la CIE, les produits LISUN sont conçus sur la base de la CIE, de la CEI et d'autres normes internationales ou nationales. Tous les produits ont passé le certificat CE et authentifiés par le laboratoire tiers.

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