EMC EMI

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Compatibilità Elettromagnetica e Immunità Elettromagnetica

La Direttiva 2014/30/UE del Parlamento Europeo e del Consiglio del 26 febbraio 2014, nota agli addetti ai lavori come direttiva compatibilità elettromagnetica o direttiva EMC, è relativa al ravvicinamento delle legislazioni degli Stati membri relative alla compatibilità elettromagnetica, e abroga la precedente direttiva 2004/108/CE.

Con il termine “Compatibilità Elettromagnetica” (dall’inglese abbreviato in EMC, ElectroMagnetic Compatibility), si definisce il settore tecnologico ed ingegneristico che studia la generazione involontaria, la propagazione e la ricezione di energia elettromagnetica che talvolta determina effetti indesiderati, ad esempio interferenze elettromagnetiche (EMI, ElectroMagnetic interference) o danni ai dispositivi soggetti.

Spesso le situazioni che generano situazioni di anomalia EMI sono dovute a carenze di integrità di segnale (Signal Integrity), ambito vasto in cui sono racchiuse varie problematiche di progetto e realizzazione circuitale legate alla propagazione dei segnali interni ad una applicazione digitale (ma non solo), come ad esempio:

  • integrità del singolo segnale;
  • diafonia (crosstalk);
  • carenze di alimentazione a determinate frequenze;
  • interferenze (EMI).

In ogni caso l’emissione di interferenze
elettromagnetiche (EMI) è un capitolo ampio ed
articolato, che va ben oltre la questione dell’integrità di segnale, sebbene sia comunque ad essa strettamente legato.

L’obiettivo della compatibilità elettromagnetica tra apparecchiature è il corretto funzionamento dei diversi generi di apparati in un ambiente elettromagnetico condiviso.

La Compatibilità Elettromagnetica è normata a livello internazionale a partire dalle procedure emesse dal
CISPR (Comité international spécial des perturbations radioélectriques), una derivazione dell’IEC (International Electrotechnical Commission).

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// I TERMINI SPECIFICI

Alcune definizioni

EMC (Electromagnetic Compatibility – Compatibilità Elettromagnetica)

Si tratta di una sotto-disciplina dell'ingegneria elettrica ed elettronica, che si occupa di applicare una serie di verifiche per accertare che i disturbi emessi dal dispositivo in prova siano inferiori a quelli imposti dalle normative applicabili al prodotto stesso. Lo scopo di questa tipologia di test è quello di evitare di influenzare negativamente altri dispositivi, o di interferire sulle comunicazioni radio nelle bande assegnate a specifici servizi. Nel caso dei disturbi condotti, ad esempio, il range di frequenze per la valutazione delle emissioni è tipicamente da 150 kHz a 30 MHz; questa banda di frequenza, considerata rilevante dalla norma EN55014 (1 e 2), permette di classificare e misurare i disturbi di modo comune e differenziale che si propagano lungo i conduttori di alimentazione.

EMI (Electromagnetic Immunity – Immunità Elettromagnetica)

Rappresenta la verifica da attuare e soddisfare al fine di garantire che i disturbi generati dai dispositivi operanti nelle vicinanze non compromettano il corretto funzionamento del dispositivo in prova. Ad esempio, la gamma a radiofrequenza ordinaria a cui avvengono i test va da 30 MHz a 6 GHz.

PRE-COMPLIANCE EMI ("pre-conformità" o "pre-adeguamento" EMI)

La pre-compliance EMI (valutazione preventiva) è un processo di prova e di debugging (ricerca e la correzione degli errori funzionali) che i produttori di apparecchiature elettroniche attivano in fase di progetto e sviluppo per identificare e correggere potenziali problemi di conformità alle normative di emissione elettromagnetica e immunità, prima di sottoporre il prodotto al formale ed impegnativo test di certificazione definitivo. Questa metodica preventiva è orientata a ridurre i tempi, i costi e i rischi associati a riprogettazioni tardive, aumentando la probabilità di superare i test di conformità al primo tentativo e accelerando la maturazione del prodotto.

COMPLIANCE EMI (Test di Conformità EMC)

Si tratta dei test ufficiali effettuati in merito alla rispondenza ai requisiti normativi che assicurano che un dispositivo elettronico non generi interferenze elettromagnetiche (EMI) e che, contemporaneamente, sia in grado di funzionare correttamente in presenza di segnali elettromagnetici interferenti che lo coinvolgono nell'ambiente in cui opera. La maggior parte dei prodotti necessita di superare i test EMC per poter essere marcati CE, condizione obbligatoria per la vendita in molti mercati, non solo europei, oppure per l'impiego in particolari situazioni. Quindi si tratta di dimostrare una specifica adeguatezza normativa attraverso puntuali valutazioni strumentali in laboratorio misure, al fine di avere un report che documenti la conformità da allegare al fascicolo tecnico del prodotto.

// Il nostro servizio

Laboratorio di
PRE-COMPLIANCE EMC

Lo scopo dei test di Compatibilità Elettromagnetica è quello di verificare l’idoneità di un’apparecchiatura al funzionamento nel proprio ambiente elettromagnetico in modo soddisfacente, senza degrado delle prestazioni in presenza di una pesante disturbo elettromagnetico, e senza determinare alterazioni elettromagnetiche inaccettabili in altre apparecchiature vicine in tale ambiente.
Nel caso dello sviluppo di un prodotto soggetto a funzioni che devono rispettare la compatibilità elettromagnetica, attendere di effettuare i test ufficiali (detti di full-compliance) presso un laboratorio di prova accreditato a fine sviluppo del prototipo potrebbe riservare sgradevoli sorprese – di tempi e costi, oltre a generare ritardi nella produzione – se il prodotto non riesce a superare le prove la prima volta.

Quindi è necessario effettuare dei test preliminari che sono meno impegnativi di quelli ufficiali dal punto di vista economico, ma assolutamente di valore dal punto di vista tecnico in quanto analoghi, e che aiutano molto a eliminare problematiche da inizio sviluppo tecnologico, consentendo di avviare percorsi di troubleshooting in ambiti specifici, nell’ottica del miglior rapporto qualità/prezzo e di una ottimizzazione del time-to market di prodotto.
 Il Laboratorio Prove di Compatibilità Elettromagnetica effettua misure sulle apparecchiature elettriche ed elettroniche per valutare i fenomeni di interferenza elettromagnetica come definito dalla Direttiva 2014/30/UE.

// L'ATTIVITA'

Le principale prove eseguite sono:

  • Misura delle Emissione Condotte
    Verifica del livello del disturbo elettromagnetico generato dal dispositivo in prova ed immesso sulle reti di alimentazione, telecomunicazione oppure porte di ingresso oppure uscita.
  • Misura delle Emissione Radiate
    Verifica del livello del disturbo elettromagnetico generato dal dispositivo in prova ed immesso per via irradiata nell’ambiente circostante.
  • Misura delle emissioni elettromagnetiche
    Analisi delle problematiche legate alle emissioni elettromagnetiche di macchinari industriali per definire, se necessario, soluzioni tecnologiche e materiali per la riduzione delle stesse. Misure e generazione dei campi elettromagnetici per verifiche di emissione/immunità alle interferenze elettromagnetiche presso il cliente su macchinari.
  • Misura della Corrente Armonica
    Verifica del livello di emissione della corrente armonica iniettata nelle linee di alimentazione elettrica.
  • Emissioni di Disturbi da Flicker
    Accertare le variazioni di tensione, la fluttuazione di tensione/corrente e il flicker in sistemi di alimentazione in bassa tensione. Il flicker (sfarfallio) rappresenta le variazioni sinusoidali della tensione di alimentazione a frequenza molto minore di 50 Hz (pochi Hz).
  • Test di Immunità Condotte
    Ha lo scopo di testare il livello di immunità ai disturbi provenienti da reti di alimentazione, telecomunicazione di ingresso oppure uscita.
  • Test di Immunità ai disturbi Burst
    Ha lo scopo di testare il livello di immunità ai disturbi ad alta frequenza di ripetizione, i cosiddetti burst (sequenza rapida di impulsi).
  • Test di Immunità ai disturbi Surge
    Ha lo scopo di testare il livello di immunità a picchi unidirezionali provocate da sovratensioni da commutazione e/o transitori dovuti a scariche di fulmini.
  • Test di Immunità ai disturbi ESD
    Ha lo scopo di testare il livello di immunità a scariche elettrostatiche dovute al contatto diretto dell’utilizzatore o di provenienza indiretta.
// Il nostro servizio

Cosa possiamo fare
come MisuraLab

Se è necessario qualificare il prodotto ai fini della compatibilità elettromagnetica in fase di sviluppo (CEI EN 55011, IEC CISPR 11, IEC CISPR 16 e correlate), MISURA LAB è in grado di assistere il cliente in tutti gli aspetti connessi con il supporto ai test di PRE-COMPLIANCE.

Ci occupiamo anche dei test dell’alimentazione a servizio del laboratorio misure, secondo la procedura specifica IEC-IECEE CTL-OP 110.

Inoltre offriamo lo specifico test del consumo di energia in bassa potenza per apparecchi elettrici ed elettronici, per uso domestico e per ufficio, secondo la norma di settore CEI EN 50564.

Siamo operativi se necessario anche presso la sede del cliente in in Emilia Romagna, Friuli, Veneto, Trentino, Lombardia.

In molti casi possiamo intervenire in sedi del clienti di tutta Italia.

// COME SIAMO ORGANIZZATI

La strumentazione per le misure EMI

Analizzatore di spettro da banco da 9 KHz fino a 3 GHz con sonde da campo vicino, antenna direttiva per misura ad 1 metro e setup strumentale specifico per valutazioni di PRE-COMPLIANCE EMC/EMI. Analizzatore di potenza e di qualità dell’energia.

…e inoltre

  • LISN AC (Line Impedance Stabilization Network) CISPR 16 in banda 9 kHz ÷ 30 MHz.
  • Sonda di corrente apribile 250 MHz.
  • Generatore di Burst da 4 KV con accoppiatore capacitivo.
  • Generatore di Surge da 2 KV.
  • Generatore di scariche ESD da 8 KV.
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