Тестирование FCC и CE/устранение сбоев

Начать

Вы будете хотеть некоторые вещи, если вы можете получить их. Во-первых, это анализатор спектра с квазипиковым усреднением, если вы не можете попросить одолжить или украсть один из них, в тестовой лаборатории он будет. Я полагаю, вы могли бы попробовать использовать свой прицел и режим БПФ, но это далеко не так хорошо. Тогда, если вы можете купить себе набор датчиков электромагнитных помех, мой 100C от Behive Eelctronics, я думаю, это стоило мне 300 долларов. Если вы не хотите покупать это, вы можете сделать датчик для бедных, взяв три или четыре петли провода в катушке и припаяв каждый конец к одному кабелю BNC. Но у вас действительно должно быть что-то для зонда, потому что даже если вы не можете получить свой собственный анализатор, я был в лаборатории, где мне позволяли сидеть с моим зондом и их старым устаревшим анализатором спектра и пытаться отладить мою проблему, не взимая с меня плату. .

• Вот зонды: http://beehive-electronics.com/probes.html
• Вот страница по созданию собственного http://www.millertechinc.com/pdf_files/MTI%20TN101%20Simplest%20EMC%20Magnetic%20Field%20Probe.htm
• Подробнее о создании собственного http://www.interferencetechnology.com/the-hf-current-probe-theory-and-application/
• Вот хороший анализатор, который у меня когда-то был, но больше нет http://www.tek.com/spectrum-analyzer/rsa6000

Кроме того, быстрый просмотр на ebay показывает, что вы можете получить анализаторы менее 1 ГГц примерно за 1000 долларов.

Подготовка:

Хорошо, я предполагаю, что вы не проектировали свою плату с учетом электромагнитных помех. Было бы очень хорошо, если бы у вас была хорошая 4-слойная плата, хорошо развязанная, с питанием и заземлением посередине, без следов, проходящих через разделенные плоскости и т. Д. Если у вас нет, то вам следует серьезно взвесить стоимость времени тестовой камеры VS. повторное вращение вашей доски. Может быть, ваш дизайн может поддерживать часы с расширенным спектром? Если так здорово, используйте его! Я просто пытаюсь указать, что любые предварительные действия могут сэкономить вам много денег, когда придет время для сертификации.

Знай свою спецификацию:

Чтобы очистить FCC, вам нужно будет пройти преднамеренное тестирование излучателя 433 МГц и непреднамеренного излучателя класса B. По сути, они будут сканировать все частоты, которые выдает ваша плата, а затем показать вам, превышаете ли вы допустимые уровни. Это поможет, если вы знаете правила, поэтому вот несколько ссылок на то, что вам нужно.

• Преднамеренные требования к радиатору 433 МГц: http://tinyurl.com/8dvjjn4
• Общие требования FCC класса B http://tinyurl.com/9cqb6sp
• Вики-страница о классе B (название 47 CFR Part 15 является фактическим названием федерального закона) http://en.wikipedia.org/wiki/Title_47_CFR_Part_15

Рассмотрение:

Одна из приятных особенностей большинства сертификационных лабораторий заключается в том, что у них есть эксперты, которые могут просмотреть ваш дизайн и макет, чтобы указать на возможные проблемные области, но не ожидайте, что вы сможете положиться на них, чтобы решить ваши проблемы за вас. Я бы просто посоветовал вам войти с отношением, что вы действительно не знаете, что вы делаете с точки зрения соблюдения. Просите о помощи и слушайте как можно больше. Я не знаю, куда вы планируете пойти, но вот несколько мест, которые я использовал:

• НТС http://www.nts.com/
• TUV http://www.tuv.com/global/en/index.html
• Лаборатории МЕТ http://www.metlabs.com/
• UL http://www.ul.com/

Я также использовал небольшие независимые места. Все они могут вам помочь, но мне нравится выбирать место поблизости, чтобы я мог проникнуть туда, когда мне нужно, никто не хочет ездить на два часа каждый день, работая над проблемой выбросов. Кроме того, иногда другие люди заканчивают раньше, и вы можете попасть на полдня за полцены, что хорошо, когда у вас ограниченный бюджет.

Выбросы излучения в первый день:

Хорошо, это ваш первый день, когда вы собираетесь сделать предварительное сканирование, потому что вы понятия не имеете, пройдете вы или нет. Конечно, вы принесли свой продукт в лабораторию, и если вам нужны какие-то кабели, вы принесли их «очень-очень длинные» версии. Если вам нужен USB-кабель для отладки, вам лучше иметь длинный, потому что он уходит под пол и на большое расстояние до комнаты за пределами камеры. Они положат ваш продукт в камеру на вращающемся столе, вы его запустите и закроете дверь.

Теперь эта часть займет немного времени, они будут вращать вашу карту, перемещая свою приемную антенну вверх и вниз. В итоге вы получите набор графиков из разных положений, показывающих амплитуду/частоту излучения вашей карты. Там также будет линия, вы пересекаете линию, вы терпите неудачу, вы не проходите. Велика вероятность, что с первой попытки вы потерпите неудачу, не волнуйтесь, это происходит постоянно.

AHHHH Я потерпел неудачу и что?:

Хорошо, вы потерпели неудачу, но у вас есть эта крутая карта, которая в основном показывает вам, где вы терпите неудачу. Может быть, это что-то очевидное, например, точная частота, на которой работает ваш микро. Или менее очевидно, например, почему я терплю неудачу на частоте 1,34 МГц??? Теперь это становится процессом отладки, как и все остальное. Имейте в виду, что в самой упрощенной форме излучение вызвано током, протекающим в петле. Это создает ЭМ-поля, эти поля исходят от вашей доски, и FCC злится. Ваша задача — выследить эти источники шума и уничтожить их.

Вот почему я попросил вас сделать или получить зонд, теперь вы можете вернуться в эту камеру с зондом и анализатором и медленно перемещать зонд вокруг своей карты, пока не найдете эти проклятые 1,34 МГц. Разделяй и соглашайся — вот название игры. На более сложных платах вы можете позволить себе роскошь отключать части или вырывать что-то и тестировать снова. Допустим, вы обнаружили, что источником вашего шума является операционный усилитель. Ну выпаивайте его и сканируйте заново хотя бы что скажет вам источник. Такие вещи, как часы, автобусы и особенно внешние кабели, являются большими источниками излучения (как и наспех разработанные платы).

В основном мойте и повторяйте, пока не поймете, откуда берутся ваши выбросы.

Исправление:

Я снова вернусь к подготовке, потому что все, что вы могли бы сделать, будет стоить меньше денег и менее болезненно, чем то, что вы попытаетесь сделать сейчас. Возможных причин и способов их устранения так много, что перечислить их все просто невозможно. Некоторые вещи, которые вы можете попробовать, это использовать медную ленту, чтобы покрыть компонент (или вашу плату) и заземлить его. Затем снова сканируйте, это похоже на то, что на вашей доске уже есть щит. Вы можете попробовать снизить частоту краев часов или последовательных линий, если кажется, что это происходит из-за этого. Возможно, поможет обрезание и перенаправление сигнала. Внешние кабели — это всегда проблема. Вы можете попробовать закрепить ферритовые бусины или другие решения. В вашей лаборатории должно быть много игрушек, с которыми можно играть, а также множество конденсаторов, резисторов и других странных вещей, которые можно попробовать. Мой совет: пойдите на день, сделайте сканирование и постарайтесь изолировать вещи. Затем попросите помощи в лаборатории, а затем вернитесь сюда и попросите о дополнительной помощи.

После каждого изменения сканируйте его с помощью анализатора. Это также можно сделать в офисе или дома, если у вас есть оборудование. Вы можете работать над снижением этого уровня эмиссии весь день, и когда вы решите, что он у вас есть, снова вернитесь в камеру. Держите босса подальше от вас по поводу затрат или снижайте уровень стресса, если вы босс.

Не бойся:

В первый раз всегда страшно, у меня были младшие инженеры, которые целыми днями застревали в тестировании, пытаясь разобраться во всем. Это может быть кошмарным сценарием, когда эти 1200 долларов в день выходят из вашего кармана. Если вы просто не торопитесь и разделяйте и властвуйте, вы должны быть в состоянии получить это. Не бойтесь просить совета снова и снова. Если бы я смог пройти через половину того, что мы сделали, тогда и ты сможешь пройти через свою доску.

По расширенному спектру:

Если ваша плата может справиться с этим, рассмотрите возможность использования источника тактового сигнала с расширенным спектром вместо того, что вы используете сегодня. Часы SS немного качают основную тактовую частоту вперед и назад. Это помогает, потому что FCC измеряет не вашу пиковую амплитуду, а ваш квазипик, который является способом усреднения. Таким образом, раскачиваясь, вы снижаете среднюю амплитуду своих излучений. Большинство моих потребительских дизайнов используют это, так как мы всегда были в пластиковых корпусах.

Металлические корпуса/экранирование:

Вы всегда можете защитить свой продукт тем или иным способом. Большинство дешевых потребительских товаров находятся в пластиковых коробках, а большинство небольших досок для разработки — под открытым небом. Однако многие продукты поставляются либо в какой-то металлической коробке или корпусе, либо имеют отдельные части на плате, которые защищены. Если вы когда-нибудь разбирали какую-нибудь электронику, то, несомненно, вы видели части или секции схемы с небольшой металлической коробкой с отверстиями вокруг нее. Вы можете поиграться с медной лентой или алюминиевой фольгой при отладке, чтобы посмотреть, поможет ли это. Просто убедитесь, что вы заземлили его и ничего не закорачивали! Я обычно наклеиваю каптон или другую ленту, а затем накладываю на нее медную ленту.

Возвращаясь к подготовке еще раз, часто бывает хорошей идеей, если вы можете оставить место и соединения GND вокруг частей или секций схемы, чтобы вы могли легко добавить клетку позже, если вам нужно. Таким образом, если вы застрянете в последнюю минуту, по крайней мере, вам не придется делать респины. Во многих случаях проблемы, которые можно решить с помощью клетки, можно решить путем тщательной переделки, но не всегда.

Преднамеренный радиатор:

Если вам придется пройти через это, это будет больше затрат и больше боли в ... :) Мой совет для вас в первый раз, так как вы все равно используете модуль, если модуль плюс антенна, которую вы используете, не предварительно сертифицированный, затем выберите другой. Зачем тратить деньги на отладку их платы? Для меня в этом весь смысл покупки модуля, иначе я бы просто сделал его сам. Если вы решите не делать этого, то этот тест будет аналогичен предыдущему, но теперь они будут смотреть на то, как излучает ваш продукт, находится ли он в пределах допустимой мощности, не мешает ли соседним диапазонам и т. д. Я уверен кто-то здесь может объяснить этот процесс лучше меня. Я сделал это только один раз с помощью.

Проводимые выбросы:

Я предполагаю, что вы используете блок питания в стиле настенной бородавки и не подключаетесь к сети напрямую. Если это так, вам будет намного проще пройти тест на кондуктивные выбросы. Большинство производителей предоставляют вилки, которые, по крайней мере, проходят часть теста на выбросы, и если у вас нет, попробуйте другую вилку :) (спасибо @dext0rb за указание на это)

Я уверен, что кое-что пропустил, поэтому, если у вас есть вопросы, дайте мне знать. Буду рад помочь вам в первый раз. Я уверен, что другие ребята тоже подтянутся. Это сложная область, но нечего бояться.

Аааа, да, стою у подножия крутой кривой обучения.

Лучше всего начать с одной из отличных книг по электромагнитным/радиопомехам системного уровня - Генри Отт является известным хорошим справочником. У Говарда Джонсона тоже есть отличный веб-сериал.

Время в тестовой камере стоит дорого, но там можно многому научиться. Есть вещи, которые вы можете сделать заранее, чтобы убедиться, что вы уже начали наращивать темп. Сначала я использовал портативные детекторы от Credence Technologies , небольшие рамочные антенны на анализаторах спектра и т. д. в своей собственной лаборатории.

Также важно понимать сигнатуры сигналов Фурье.

Что нужно знать:

• Излучение происходит от краев, их замедление поможет.
• Вам нужен как источник/возбуждение, так и средство (антенны) для возникновения излучения.
• Антенны могут принимать различные формы на плате. На основе магнитного поля/электрического поля.
  • Излучения, возбуждаемые магнитным полем, можно контролировать, изменяя площадь контура, т. е. связывая провода вместе.
• Часто излучение происходит обратно вниз по проводу от источника питания просто потому, что он имеет достаточную длину, чтобы действовать как антенна.

Техники почти всегда очень полезны и могут помочь с различными конфигурациями звукоснимателей и целью изоляции областей и режимов, и у них будет запас ферритовых бусин, чтобы помочь изолировать шнуры. и т. д. Привлекайте их заранее, а когда вы придете на объект, поговорите с ними, чтобы узнать, с кем из них вы можете работать.

Многие объекты предлагают предварительное тестирование на соответствие, цель которого состоит в том, чтобы устранить проблемы в конструкции в несколько менее формальном процессе, который часто менее затратен в час, чем полное тестирование на соответствие. Вы проведете несколько тестов, проведете некоторые измерения, а затем обсудите с инженерами на объекте, как можно улучшить вашу схему, если она не соответствует требованиям. Если вы можете немедленно внести изменения в свою плату (например, переключить значения входного фильтра), то тесты можно будет запустить повторно в течение отведенного вам времени тестирования. Этот процесс намного удобнее, чем вы можете себе представить — испытательные центры хотят убедиться, что ваш продукт соответствует требованиям, и являются отличным ресурсом, который поможет вам в этом.