Co dzieje się z elektroniką przed wprowadzeniem na rynek? Badania EMC

Przebywając ostatnie 4 lata w tematyce badań kompatybilności elektromagnetycznej próbuje pokazać światu, że żadne tajemne gusła nie są odprawiane nad badaną elektroniką, oj nie! W laboratorium za pośrednictwem specjalnej aparatury i norm próbujemy odzwierciedlić rzeczywiste zjawiska zachodzące pomiędzy urządzeniami elektronicznymi. W poprzednim wpisie opowiedziałem czym jest kompatybilność elektromagnetyczna (EMC), dzisiaj przyjrzymy się najważniejszym testom wykonywanym w laboratorium.

Wyładowania elektrostatyczne

Zimą, kiedy spada wilgotność powietrza intensywnie spada możliwe, że napotkałeś na strzał „z palca” przy dotknięciu do jakieś metalowej powierzchni np. poręczy schodów, grzejnika czy klamki drzwi. Jest to typowy przykład wyładowania elektrostatycznego, na które narażone są również urządzenia elektroniczne. Tak długo jak dla nas kończy się ono jedynie niegroźnym szokiem, tak w przypadku np. naszej pralki albo telewizora sprawa może nie wyglądać aż tak kolorowo. W skrajnych przypadkach pozornie nic nieznacząca iskra, czasami nawet nieodczuwalna przez nas, może doprowadzić do uszkodzenia urządzenia. Swoistym symulatorem strzelania „z palca” jest pistolet ESD (electrostatic discharge). Z jego użyciem w sposób kontrolowany i powtarzalny możemy sprawdzić, czy urządzenie poradzi sobie z takim wyładowaniem.

Narażenia/emisja zaburzeń o częstotliwości radiowej

Na pewno pamiętasz starą Nokie 3310. Zapewne też w latach dwutysięcznych miałeś głośniki komputerowe z których leciały klasyki pokroju Czerwonych Gitar czy The Rolling Stones. Wszystko było fajnie, dopóki telefon nie zadzwonił, albo nie dostałaś SMS’a. Głośniki, wspaniale wypełniające muzyką Twój pokój nagle same z siebie zaczęły trzeszczeć wydając bardzo charakterystyczny odgłos. Nie działo się to przypadkowo, był to przykład niczego innego jak sprzężenia telefonu komórkowego z głośnikami. Z tego względu do życia zostały powołane badania emisji promieniowanej i przewodzonej – aby sprawdzić, czy nasze urządzenie nie będzie swoistym „szkodnikiem” zakłócającym prace innych urządzeń.

Życie bywa przewrotne, zupełnie jak kompatybilność elektromagnetyczna. Odwrotnością badania emisji zaburzeń elektromagnetycznych jest badanie odporności na te zaburzenia. Eter radiowy nie jest idealny, zwłaszcza w dzisiejszej erze wielu urządzeń bezprzewodowych. W tym badaniu chcemy upewnić się, czy nasze urządzenie „nie zwariuje” w środowisku w którym będzie pracować na co dzień.

Szybkie stany przejściowe (BURST)

Być może zdarzyło ci się korzystać z odkurzacza w domu. Jeśli był nieco potężniejszej mocy, podczas jego uruchamiania mogłaś się napotkać na przygasanie światła, mignięcie telewizora lub inne podobne do tego zdarzenie. Zdawać by się mogło – nic strasznego. Wyobraź sobie sytuacje, w której sprzątaczka w szpitalu uruchamia odkurzacz, tylko zamiast mignięcia światła zawiesza się monitor pracy serca jednego z pacjentów. Lub w domu, sterownik centralnego ogrzewania przestaje pracować a razem z nim pompa… Rozumiesz do czego dążę – nie chcesz aby to się zdarzyło.

Udary (SURGE)

Zakładam, że pojęcie burzy i wyładowań piorunowych nie jest Ci obce. Na pewno przeżyłeś niejedno takie zjawisko pogodowe które, jak się pewnie domyślasz, nie pozostaje obojętne urządzeniom elektronicznym. Badania EMC w zakresie odporności na udary próbują odzwierciedlić dwa scenariusze:

1. Wyładowania piorunowego w lokalną stację transformatorową, po którym szczątkowe napięcie wyładowania dociera do naszego urządzenia.
2. Efekt rozładowywania dużych indukcyjności w sieci w danym budynku, w wyniku którego w obwodzie zostaje zaindukowane duże napięcie mogące uszkodzić nasze urządzenie.

Zapady i zaniki napięcia PQT (Power Quality Test)

Awarie sieci energetycznej nie są niczym nienormalnym – jak w każdej innej dziedzinie życia mogą się zdarzyć. Badanie PQT są testem zachowania urządzenia na takową ewentualność. Dzięki nim uzyskujemy informacje, czy nasze urządzenie podczas zaniku zasilania zachowa się w sposób przewidywalny. Dobrze by było jakby pralka bo zaniku zasilania po prostu kontynuowała swoją pracę, zamiast zaczynać ją od nowa. Pożądanym zdarzeniem byłoby gdyby klimatyzacja po awarii sieci powróciła do chłodzenia na ustawionej temperaturze, a nie sama z siebie zaczęła grzać nam pomieszczenie w lecie.

Nie są to wszystkie testy przeprowadzane w ramach badań kompatybilności elektromagnetycznej (dyrektywa EMC). Drugim ważnym segmentem badań są badania radiowe (dyrektywa RED), niemniej z uwagi na swoją złożoność zasługują na oddzielny wpis. Tak czy inaczej, przez mniej lub bardziej podobną linie "sprawdzianów" przeszło każde urządzenie elektryczne jakie posiadasz w domu. Jeśli tekst zasiał w Tobie ziarno ciekawości i masz jakieś pytania - chętnie je podleje.