Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) jest kluczowym aspektem projektowym w integracji systemów oraz wbudowanych produktach elektronicznych. EMC definiuje się jako zdolność urządzeń elektronicznych do prawidłowej pracy bez generowania zakłóceń elektromagnetycznych oraz bez podatności na zakłócenia pochodzące z otoczenia podczas wytwarzania, przesyłania i odbioru energii elektromagnetycznej.
Wraz ze wzrostem znaczenia przepisów regulacyjnych na rynkach globalnych, EMC stała się jednym z podstawowych wymagań certyfikacyjnych i warunkiem dopuszczenia produktu do sprzedaży. Produkt niespełniający wymagań EMC obowiązujących w danym kraju nie może być legalnie wprowadzony na rynek. Dynamiczny rozwój technologii elektronicznych sprawia, że EMC jest obecnie równie istotna jak inne tradycyjne kryteria projektowe w konstrukcji urządzeń i systemów elektronicznych.
Znaczenie EMC
EMC składa się z dwóch głównych elementów: EMI (zakłócenia) i EMS (odporność).
Elementy testu EMI obejmują:
RE (emisja radiowa), CE (zakłócenia przewodzone), Harmoniczne, Migotanie (Flicker)
Elementy testu EMS obejmują:
ESD (wyładowania elektrostatyczne), EFT (przejściowe impulsy zakłócające), DIP (spadki napięcia), CS (odporność przewodzona), RS (odporność radiowa), Surge (przepięcia, wyładowania atmosferyczne), PMS (odporność na pole magnetyczne o częstotliwości sieci)
Jak wspomniano powyżej, EMC obejmuje dwa główne obszary testowe: EMI i EMS. Kluczowym punktem weryfikacji EMI jest ilość energii elektromagnetycznej emitowanej przez urządzenie elektryczne podczas pracy. Im większa energia, tym większe ryzyko zakłócania innych urządzeń. Energia promieniowania elektromagnetycznego powinna być ograniczona do jak najniższego poziomu, a wartości graniczne różnych standardów mogą być naniesione na sprawdzany widmo, co ułatwia ocenę ryzyka przekroczenia dopuszczalnych wartości podczas pracy urządzenia.
Natomiast weryfikacja EMS koncentruje się na odporności elektromagnetycznej samego urządzenia oraz jego zdolności do działania w środowisku zakłóceń. Podczas testu energia elektromagnetyczna jest aplikowana na testowany obiekt, a obserwuje się, czy pojawiają się nieoczekiwane awarie wywołane przez środowisko elektromagnetyczne.
Standardowe elementy weryfikacji produktów systemowych obejmują EMI Pre-scan (w tym RE – emisję radiową i CE – zakłócenia przewodzone). Dlatego w przykładzie poniżej RE zostanie użyte jako ilustracja.
Przypadki niestandardowe są określane zgodnie z wymaganiami klienta. Projekty testowane w tym przykładzie obejmują Radiated RE, Conducted CE, ESD oraz odporność RS. Ze względu na charakter niestandardowego przypadku, nie będą udostępniane dodatkowe przykłady.
Standardy weryfikacji:
| Elementy |
Stosowanie |
| EN 55014-1 |
Promieniowanie urządzeń domowych |
| EN 55014-2 |
Odporność radiowa urządzeń domowych |
| EN 55011 |
Promieniowanie urządzeń przemysłowych, naukowych i medycznych |
| EN 55013/20 |
Produkty audio i wideo |
| EN 55015 |
Promieniowanie urządzeń oświetleniowych |
| EN 61547 |
Odporność radiowa urządzeń oświetleniowych |
| EN 55022 |
Promieniowanie sprzętu informatycznego |
| EN 55024 |
Odporność radiowa sprzętu informatycznego |
| EN 60601-1-2 |
Kompatybilność elektromagnetyczna urządzeń medycznych |
| EN 61000-6-1 |
Emisje z urządzeń ogólnego przeznaczenia w środowiskach domowych, biurowych i lekkiego przemysłu |
| EN 61000-6-3 |
Odporność radiowa urządzeń ogólnego przeznaczenia w środowiskach domowych, biurowych i lekkiego przemysłu |
| EN 61326 |
Kompatybilność elektromagnetyczna przyrządów pomiarowych |
| IEC 61000-4-4-2004 |
Techniki testów i pomiarów EMC – test odporności na szybkie impulsy (burst) |
| IEC 61000-4-5-2005 |
Techniki testów i pomiarów EMC – test odporności na przepięcia (piorunowe) |
| IEC 61000-4-11-2004 |
Kompatybilność elektromagnetyczna – techniki testów – test odporności na spadki napięcia, krótkie przerwy i zmiany napięcia |
| IEC 61000-4-2-2001 |
Techniki testów i pomiarów EMC – test odporności na wyładowania elektrostatyczne |
Przykład: RE (Test emisji radiowej)
W praktycznym teście RE promieniowanie elektromagnetyczne dzieli się na dwa tryby: fala spolaryzowana pionowo i fala spolaryzowana poziomo. Oba tryby można przetestować, obracając antenę odbiorczą. Po ustawieniu kąta anteny należy włączyć DUT (Device Under Test), aby działał normalnie, a następnie obrócić stół montażowy DUT o 360 stopni, aby zeskanować promieniowanie elektromagnetyczne pod różnymi kątami.
Przykład: Na wczesnym etapie projektowania produktu Smart Display 4,3 cala, podczas Pre-Scan stwierdzono, że promieniowanie przekraczało normę EN 55011:

Pionowa