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Calibrazione delle apparecchiature di prova EMC

I moderni dispositivi elettronici stanno diventando sempre più complessi, di dimensioni sempre più ridotte e al contempo più potenti in termini di potenza di ricezione e trasmissione. Spesso contengono elementi di commutazione ad alta velocità e di potenza, soprattutto nelle sorgenti di alimentazione. I dispositivi contengono circuiti analogici e digitali – sono sempre più presenti – e inoltre contengono moduli di comunicazione che aumentano il livello di complessità. I moderni dispositivi elettronici, da un lato, causano interferenze da conduzioni e radiazioni dovute alle loro emissioni elettromagnetiche, e quindi interferiscono con altri dispositivi in funzione; dall’altro sono suscettibili a interferenze dovute alla coesistenza elettromagnetica con altri dispositivi. Per consentire il corretto funzionamento dei dispositivi elettronici in un ambiente elettromagnetico, è necessario testare i dispositivi secondo gli standard EMC, al fine di garantire che le emissioni e le interferenze rientrino nei limiti prescritti, e la compatibilità elettromagnetica. I test EMC vengono eseguiti nei laboratori EMC, in cui sussistono le condizioni speciali per i test EMC e che consentono la verifica della compatibilità elettromagnetica secondo vari standard internazionali. I test dimostrano la compatibilità e l’idoneità al rilascio sul mercato dei dispositivi EMC. I test EMC vengono eseguiti con apparecchiature di prova speciali, in grado di generare le interferenze o misurano le emissioni. Per garantire il corretto funzionamento dell’apparecchiatura di prova EMC, le calibrazioni devono essere eseguite periodicamente. Questo è l’unico modo per eseguire con certezza i test EMC, e valutare se un particolare dispositivo soddisfa i requisiti.

Perché calibrare le apparecchiature di prova EMC?

Le prove EMC vengono eseguite con apparecchiature di prova in grado di misurare le interferenze elettromagnetiche o generare diversi fenomeni elettromagnetici. Tali apparecchiature devono essere calibrate periodicamente: questo è l’unico modo per avere fiducia dei parametri misurati o generati e garantire la conformità ai requisiti degli standard internazionali. La calibrazione garantisce quindi la correttezza dei parametri EMC misurati o generati, con un conseguente aumento della fiducia nella corretta valutazione dei prodotti immessi sul mercato. La calibrazione delle apparecchiature di prova EMC è quindi un processo chiave per garantire la valutazione di qualità, garantendo una significativa riduzione del rischio di immissione di prodotti non conformi sul mercato.

SIQ è specializzata nella calibrazione di apparecchiature di prova EMC. La calibrazione può essere eseguita nel laboratorio SIQ e, se necessario, anche sul campo. La calibrazione sul campo è particolarmente conveniente in caso di apparecchiature di grandi dimensioni e di installazioni complesse, come per es. amplificatori RF, sorgenti di alimentazione, sistemi per la misura dell’effetto di flickering e delle armoniche e interruttori di tensione. Nella tabella di seguito vengono elencati i diversi tipi di apparecchiature di prova EMC più comuni. SIQ, oltre alle calibrazioni, offre anche applicazioni su misura e soluzioni di consulenza personalizzata.

Taratura di apparecchiature di prova EMC presso i SIQ

Rete artificiale

La rete artificiale deve essere calibrata conformemente agli standard CISPR 16-1-2, ISO 7637 o CISPR 25/ISO 11452-4. Parametri di calibrazione tipici:

  • impedenza (grandezza e fase)
  • fattore di divisione della tensione
  • isolamento

SIQ è anche in grado di eseguire la calibrazione di reti artificiali asimmetriche (AANs), dove il parametro chiave è la LCL – attenuazione longitudinale – ovvero la perdita di conversione longitudinale

Generatore di sovratensione

Il generatore di sovratensione viene calibrato conformemente allo standard IEC 61000-4-5, con i seguenti parametri:

  • tensione dei terminali a vuoto
  • corrente di cortocircuito
  • durata dell’impulso e tempo di salita (per tensione e corrente)
  • fase

SIQ è anche in grado di eseguire la calibrazione di diversi circuiti di accoppiamento, con diverse impedenze per linee simmetriche e asimmetriche.

Surge generator

Generatore di burst e pinza ad accoppiamento capacitivo

Il generatore di burst è calibrato secondo conformemente allo standard IEC 61000-4-4, con i seguenti parametri:

  • tensione dei terminali a vuoto
  • durata e il tempo di salita dell’impulso burst
  • frequenza di ripetizione
  • periodo del segnale burst

La calibrazione del generatore di burst viene eseguita con carichi da 50 Ω e 1000 Ω.

La pinza ad accoppiamento capacitivo viene calibrata insieme al generatore di burst, in cui il segnale burst viene portato all’ingresso del morsetto. Il segnale in uscita della pinza viene misurato con un apposito convertitore, che viene inserito nella pinza e completato con un carico di 50 Ω. Parametri di calibrazione:

  • tensione di picco
  • durata dell’impulso burst
  • tempo di salita dell’impulso burst

Generatore di caduta, interruzione e variazione di tensione

La calibrazione del generatore di variazione di tensione viene eseguita conformemente allo standard IEC 61000-4-11, in cui viene calibrato il seguente parametro:

  • tensione di uscita
  • sbalzo di tensione e sottotensione
  • tempo di transizione
  • angolo di fase

La calibrazione viene eseguita con un angolo di fase di 90° e 270°, a 50 Hz e 60 Hz. Alcuni generatori hanno già un rapporto di trasformazione integrato per cadute di tensione, nei rapporti dell’80 %, 70 % e 40 %. Nel caso in cui il trasformatore non sia incluso nel generatore, il trasformatore utilizzato per le prove deve essere incluso nella calibrazione.

Voltage Dips, Short Interruptions and Voltage Variation Generators

Generatore di onde ad anello per test di immunità

La calibrazione viene eseguita conformemente allo standard EN 61000-4-12, in cui vengono calibrati i seguenti parametri:

  • tempo di salita della tensione
  • tempo di salita della corrente
  • frequenza di oscillazione della tensione
  • rapporto di decadimento dei picchi di tensione (decaying)
  • frequenza di ripetizione
  • impedenza di uscita
  • tensione dei terminali a vuoto
  • corrente di cortocircuito
  • fase
Ring Wave Immunity Test Generator

Generatore di test di immunità su segnale oscillante smorzato

La calibrazione viene eseguita conformemente allo standard EN 61000-4-18, che include i seguenti parametri:

  • tempo di salita della tensione
  • frequenza di oscillazione
  • frequenza di ripetizione
  • rapporto di decadimento dei picchi di tensione (decaying)
  • durata del burst
  • tensione dei terminali a vuoto
  • corrente di cortocircuito
Damped Oscillatory Wave Immunity Test Generator

Simulatore ESD, immunità alle scariche elettrostatiche

La calibrazione del simulatore ESD viene eseguita conformemente agli standard IEC 61000-4-2 e ISO 10605. SIQ fornisce servizi di calibrazione dei seguenti moduli RC: 150 pF/330 Ω, 330 pF/330 Ω, 150 pF/2000 Ω e 330 pF/2000 Ω. Lo standard richiede la calibrazione dei seguenti parametri:

  • corrente di picco dell’impulso ESD
  • corrente di picco a 30 ns, 65 ns, 180 ns, 400 ns in 60 ns, 130 ns, 360 ns e 800 ns (a seconda del modulo RC)
  • tempo di salita dell’impulso ESD (nominalmente 800 ps)
  • tensione dei terminali a vuoto

Le capacità di calibrazione consentono la calibrazione del simulatore ESD fino a una tensione di 30 kV.

Oltre al simulatore ESD, eseguiamo anche la calibrazione del target ESD.

ESD simulator

Sonde di corrente per correnti transitorie

La calibrazione delle sonde di corrente viene eseguita conformemente allo standard CISPR 16-1-2, che richiede la calibrazione dell’impedenza di trasferimento. La misura viene eseguita su una maschera di calibrazione, che consente la calibrazione delle sonde di corrente fino ad una larghezza di banda massima di 500 MHz.

Pinza di misura dell’assorbimento CISPR 16-1-3

La calibrazione della pinza di misura dell’assorbimento viene eseguita conformemente allo standard CISPR 16-1-3. La calibrazione può essere eseguita con il metodo originale o con il metodo JIG. Parametri di calibrazione:

  • CF (Clamp Factor): un parametro chiave utilizzato per calcolare la potenza di interferenza sull’EUT attraverso la tensione di uscita sul ricevitore EMI, che opera con un’impedenza caratteristica di 50 Ω
  • fattore di disaccoppiamento DF e DR
Absorbing Clamp CISPR 16-1-3

Circuito di accoppiamento/disaccoppiamento, CDN

La calibrazione CDN viene eseguita conformemente agli standard IEC 61000-4-6 e CISPR 15, che richiedono la calibrazione dei seguenti parametri:

  • impedenza lato EUT (Common Mode), in cui l’ingresso AUX è prima collegato ai terminali a vuoto e poi in corto circuito
  • rapporto di divisione della tensione conformemente allo standard CISPR 15

La calibrazione viene eseguita su diversi tipi di connettori, ad es. monofase, trifase, USB, UTP (“schermato” e “non schermato”), RJ11, ecc.

Pinze di iniezione

La calibrazione della pinza di iniezione viene eseguita conformemente allo standard IEC 61000-4-6, per i seguenti punti:

  • impedenza lato EUT
  • fattore di disaccoppiamento tra EUT e AE
  • fattore di accoppiamento tra l’ingresso di iniezione e l’ingresso EUT

L’impedenza viene calibrata utilizzando una matrice ABCD composita e una speciale tecnica di rinormalizzazione che rimuove analiticamente gli errori dovuti ai connettori disallineati. La tecnica consente il miglioramento dell’incertezza di misura e la tracciabilità alle unità SI.

Injection Clamp

Ricevitore EMI

La calibrazione viene eseguita conformemente allo standard CISPR 16-1-1, per i seguenti punti:

  • quasi-picco
  • picco
  • media
  • rilevatore CRMS
  • selettività

La calibrazione copre le bande di frequenza A, B, C, D ed E.

CISPR Receivers

Analizzatore di armoniche

Il sistema di analisi delle armoniche viene eseguito conformemente allo standard EN IEC 61000-3-2. La calibrazione viene eseguita per il sistema a 50 Hz e 60 Hz per le classi A, B, C e D.

Se necessario, alla calibrazione vengono aggiunte le misure di tensione, corrente, frequenza e del fattore di potenza.

Flicker Emission analyzer

Analizzatore di flickering

L’analizzatore di flickering è calibrato conformemente allo standard IEC 61000-3-3, per sistemi a 50 Hz e 60 Hz. La calibrazione viene eseguita con una fonte di alimentazione di riferimento che genera diverse combinazioni di tensione, in modo che il PST sia sempre uguale a 1.

L’impedenza di riferimento del flickering (resistenza e reattanza) viene calibrata separatamente per ciascuna linea.

Dispositivo di assorbimento di modo comune - CMAD

La calibrazione CMAD viene eseguita conformemente allo standard CISPR 16-1-4, che richiede la calibrazione S11 e S21. Le misure vengono eseguite su un supporto di calibrazione appositamente progettato, che consente di effettuare misure per realizzare una matrice ABCD, che consente l’esclusione dell’influenza del supporto di calibrazione e il significativo miglioramento dell’incertezza di misura e della tracciabilità.

Common Mode Absorbing Device - CMAD

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