29-10-2012

1

20 JAAR EMC TEST PRAKTIJK

VEEL VOORKOMENDE

EMC BLOOPERS

Ing. Gert GremmenManager ce-test, qualified testing BV

Rotterdam

Bestuurslid Nederlandse EMC vereniging

Lid NEC-EMC

29-10-2012

2

ONZE HOMEPAGE

29-10-2012

3

Testhuis CE markering

Ons werk terrein:

Elektronische en Elektrische

apparaten volgens

Europese Richtlijnen

CE merk

29-10-2012

4

METINGEN & BEOORDELINGEN

• Electro Magnetische Compatibiliteit• Electrische Veiligheid

• Medische Veiligheid en Risico management/analyse• Radio (Short Range Devices)• Automotive Aftermarket Devices (ESA)

• Railway• Adviezen

• Probleem oplossing

29-10-2012

5

LED Armatuur (toplicht)

29-10-2012

6

High Power LEDS

• Schakelende voeding:– Snel schakelen : lage dissipatie : veel EMC

• EMC-technisch “groot” – t.o.v. golflengte

• Veiligheidsfunctie – GPS tijd voor synchroon knipperen

29-10-2012

7

On-site metingen in

ARRIVA treinstel

CAN bus message problemen

29-10-2012

8

Common mode storingen

– In-situ metingen– Hoge amplitude– Meer dan 1 bron

29-10-2012

9

DOC Maxi

OperatiestoelMedisch gecertificeerde stoel voor de

behandeling van patienten in klinische

omgeving.

EN 60601-1-2 EMC

EN 60601-1 Elektrische veiligheid

EN 14971 Risico management

EN 62304 Software Life Cycle proces

29-10-2012

10

ESD ASPECTEN VAN CREDIT CARDS

Automatische lees/schrijf

cyclus en meting

ontlaadstroom voor VISA

Londen

29-10-2012

11

Operatiekamer Erasmus

“BERA” ECG technology

• ECG met correlatie 29Hz voor het meten van

gehoor-zenuw signalen

• Storingen (gemeten):– Gebouw automatisering– Medische technologie

– Radio– GSM– Clicks

OK 12

29-10-2012

12

ERASMUS Sophia kinderziekenhuis

Afscherming aangebracht

• Gaas rondom maar 10-tallen EMC fouten

– Gaten voor operatiebed– WiFi zender aan het plafond

– Kabels door de wand– Ventilatie door de wand

– Klasse A++ beeldscherm– Ethernet kabels (12 stuks)– Operatiestoel niet “STIL”

OK 12 : screened room

29-10-2012

13

OK 12: lekkage

Plafond uitgeklede OK12

• Lekkage uit facilitaire installatie.

• Watervlekken• Mogelijke

schimmelvorming

en verspreiden

sporen

• Vervangen HOUT noodzakelijk

Schimmelvorming ?

29-10-2012

14

Reparatie afscherming

Gat gedicht / Afscherming Ophangpunt operatielamp

29-10-2012

15

Aarding stoel

Schone meetaarde nodig:

Custom netscheiding, gefilterd

aan de afscherming, lichtnet

aanvoer via koperen buis.

Operatiestoel ge-aard

29-10-2012

16

Top licht op HOT AM Tower

30 kW bij 1 MHz op mast

Aanbrengen Top-Licht

Aanbrengen Top-licht

• By Common Mode Coil with low inter winding

Capacitance

29-10-2012

17

ENKELE PRAKTIJKTIPS

• Basis principes:

• Elektrisch Veld in/uit koppeling

• Magnetisch Veld in/uit koppeling

29-10-2012

18

ALGEMENE PRINCIPES EMI

Elektrische Veld Emissie

• Koppeling via leidingen met lengte groter dan een substantieel deelvan de golflengte van het signaal

L > λ/10

29-10-2012

19

Elektrisch veld inkoppeling

Eigenschappen

• Capacitief van aard : hoogohmig

• Bron parallel aan circuit• Stroombron karakter

Stoorstroom

29-10-2012

20

E-VELD OORZAAK

Common Mode (CM) stroom op aansluit kabels

als gevolg van niet uniforme potentiaal in aardvlak(ken)

Oorzaak:

• Stroom op inductieve printsporen

• Ohmse weerstand aardsporen of vlak (mn bij grote stromen)

29-10-2012

21

IN-/UITKOPPELING

Stoorbron in de aarde

• Aard potentiaal • Aanwezig tussen beide

kabels

• Combinatie gedraagt zich als elektrische dipool

• Remedie: • Aarde verbeteren Z -> 0

Diagram

29-10-2012

22

Magnetisch veld in/uit koppeling

– Inductief van aard = Laagohmig.

– Spannings bron.– Stoorbron in serie met

circuit.

29-10-2012

23

VEEL VOORKOMENDE FOUTEN:

• Vervuilde signalen op kabels (=Emissie)• Vervuilde aarde

• Aardvlakken niet geheel continue uitgevoerd

• Halfgeleiders onbeschermd op een kabel (= Immuniteit)

• Kleine laagohmige lussen op een PCB (= Immuniteit)• Verkeerd gebruik van Common Mode spoelen (=Emissie)

29-10-2012

24

Groundplane

4 laags printplaat

• Aardvlak niet continu• Aansluitingen 2 zijden• Garantie voor problemen

Voorbeeld slecht ground plane

29-10-2012

25

Groundplane 2

• Ground Plane onderbroken doordat vias elkaar te dicht

naderen.

• Stromen niet onder signaal• Vormt slot

(lus = zelfinductie)

• Potentiaal onder/boven via

29-10-2012

26

VOEDING IS GEEN (SCHONE) AARDE

+5/+12 Volt op leidingen naar LED / Schakelaar / Display

5V is geen schone aarde

Veronderstelde RF stromen / spanningen aanwezig

Stroom ontkoppelen met filters (iha serie impedantie)

29-10-2012

27

HALFGELEIDER IN- OF UITGANGEN

RECHTSTREEKS OP EEN KABEL

•Open collector uitgangen

•Seriële communicatie RS232 / RS485 maar ook I2C (=TTL)•Relais drivers•H-brug naar motor

•Audio in- en uitgangen

Geen bescherming : ESD / RF current / EFT of Surge probleem

Altijd een vorm van serie impedantie toevoegen.

29-10-2012

28

KLEINE LUSSEN IN

HALF GELEIDERS OP PCB

Veroorzaakt door Magnetisch Veld

Inkoppeling

• Transistoren en FETS• Opamps Volledige terugkoppeling• Lus : uitgang – inv ingang• Terugkoppeling werkt niet bij Femc• Uemf in serie met de lus

29-10-2012

29

COMMON MODE SPOEL

Stroom compensatie model

29-10-2012

30

COMMON MODE SPOELEN

Stroomgecompenseerde spoel-set

• Common mode spoelen zijn ervoor Common Mode stroom

• Differential Mode stroom wordtdoergelaten

• Eerst differential mode stroomkortsluiten met C (low Rint)

• Aarde niet filteren in CM spoel : zinloos

29-10-2012

31

ETHERNET

INTERFACE

Transformator + Common mode coil + shielded connector

29-10-2012

32

Waar vindt U ons ?