La compatibilità elettromagnetica (EMC) è un elemento fondamentale nella progettazione dei sistemi integrati e dei prodotti elettronici embedded. L’EMC può essere definita come la capacità di un’apparecchiatura elettronica di funzionare correttamente senza generare interferenze elettromagnetiche né subire disturbi durante la generazione, la trasmissione e la ricezione di energia elettromagnetica.

Con la crescente importanza delle normative nei mercati globali, l’EMC è diventata un requisito chiave per la certificazione e la commercializzazione dei prodotti. Un prodotto che non soddisfa i requisiti EMC di un determinato Paese non può essere legalmente immesso sul mercato. Con il continuo sviluppo delle tecnologie elettroniche, l’EMC è oggi considerata importante quanto altri criteri tradizionali nella progettazione di dispositivi e sistemi elettronici.

Significato di EMC

L'EMC comprende due elementi principali: EMI (interferenza) e EMS (immunità).

Gli elementi di test EMI includono:

RE (emissione radiata), CE (interferenza condotta), Armoniche (harmonics), Flicker (sfarfallio)

Gli elementi di test EMS includono:

ESD (scarica elettrostatica), EFT (interferenza transitoria), DIP (caduta di tensione), CS (immunità condotta), RS (immunità radiata), Surge (sovratensione, fulmine), PMS (immunità al campo magnetico a frequenza di rete)

Come accennato sopra, l'EMC comprende due principali elementi di verifica: EMI e EMS. Il punto chiave della verifica EMI è la quantità di energia elettromagnetica irradiata dall'apparecchiatura elettrica durante il funzionamento. Maggiore è l'energia, maggiore è la possibilità di interferire con altri apparecchi elettrici. L'energia della radiazione elettromagnetica deve essere mantenuta al livello più basso possibile, e i valori limite dei diversi standard possono essere tracciati nello spettro verificato, utile per giudicare se esiste il rischio di superamento del limite durante il funzionamento del dispositivo.

Al contrario, il focus della verifica EMS è sull'immunità elettromagnetica dell'apparecchiatura stessa, ossia sulla sua capacità anti-interferenza, valutando se esiste il rischio di malfunzionamenti quando opera insieme ad altri apparecchi elettrici. Durante il test, l'energia elettromagnetica viene continuamente applicata all'oggetto sotto test, osservando eventuali malfunzionamenti imprevisti causati dall'ambiente elettromagnetico.

Gli elementi di verifica dei prodotti di integrazione di sistema secondo la serie di standard includono EMI Pre-scan (comprese RE radiata e CE condotta). Pertanto, nel caso pratico riportato qui sotto, prenderemo RE come esempio illustrativo.

Il caso personalizzato è determinato secondo le esigenze del cliente. I progetti testati nell'esempio comprendono Radiated RE, Conducted CE, ESD elettrostatica e Immunità RS. A causa del contenuto specifico del caso personalizzato, non verranno condivisi esempi ulteriori.

Standard di verifica:

Esempio pratico: RE (Test di interferenza da emissione radiata)

In una verifica RE pratica, la radiazione elettromagnetica viene suddivisa in due modalità: onda polarizzata verticalmente e onda polarizzata orizzontalmente. Le due modalità possono essere verificate ruotando l'angolo dell'antenna ricevente. Dopo aver impostato l'angolo dell'antenna, accendere il DUT (Device Under Test) per farlo funzionare normalmente e ruotare il tavolo di installazione del DUT di 360 gradi per eseguire la scansione della radiazione elettromagnetica da varie angolazioni.

Il caso seguente riguarda: Nella fase iniziale della progettazione del prodotto Smart Display da 4,3 pollici, durante il Pre-Scan si è riscontrato che la radiazione superava lo standard EN 55011 come segue:

Dopo il primo pre-scan EMI, si analizzano le frequenze che superano il valore limite. Dalla figura, si rileva che 756 MHz e 972 MHz sono le frequenze con maggiore radiazione; successivamente, si individuano nel sistema i segnali fondamentali corrispondenti, possibili fonti di interferenza, e si cerca di sopprimere tali segnali come soluzione EMI.

Con l'analisi delle interferenze sopra descritta, la soluzione può consistere nell'inserire una perla di ferrite in serie sul percorso del segnale per sopprimere le armoniche ad alta frequenza. Si effettua quindi una nuova verifica intorno al DUT e si possono ottenere risultati conformi allo standard EN 55011. La verifica Pre-Scan è la seguente:

Conclusione:

Per garantire che la qualità soddisfi le esigenze dei clienti, Winstar eseguirà il pre-scan EMI dopo il lancio del modello standard Smart Display e fornirà il report pre-scan EMI a titolo di riferimento per il cliente, in modo che possa avere una visione più chiara della progettazione del prodotto con certificazione EMC/EMS.

Inoltre, prendendo come esempio l'analisi della sostenibilità delle radiazioni, Winstar può progettare e sviluppare prodotti conformi alle normative richieste dai clienti e soddisfare le diverse esigenze di mercato in materia di EMC/EMS. Infine, possiamo rendere i prodotti finali dei clienti più qualificati e sicuri.