Thiết bị đo EMI trong thử nghiệm tuân thủ EMC của sản phẩm điện tử

Tóm tắtVới sự phát triển nhanh chóng và tích hợp của các sản phẩm điện tử, nhiễu điện từ dẫn và bức xạ do các bộ nguồn chuyển mạch, bộ điều khiển động cơ và các mô-đun khác tạo ra ngày càng gia tăng. Khả năng tương thích điện từ (EMC) đã trở thành ngưỡng bắt buộc để ra mắt sản phẩm và chứng nhận xuất khẩu. Là công cụ cốt lõi để định lượng nhiễu và xác định các vấn đề không tuân thủ, Thiết bị đo lường EMI Đây là phần cứng không thể thiếu đối với các bộ phận nghiên cứu và phát triển, kiểm tra chất lượng của các nhà sản xuất điện tử và các phòng thí nghiệm kiểm định bên thứ ba. Việc sử dụng... LISUN EMI-9KB Bài báo này lấy Hệ thống kiểm tra nhiễu điện từ dẫn và bức xạ làm đối tượng nghiên cứu, trình bày nguyên lý hoạt động và các thông số kỹ thuật cốt lõi của bộ thiết bị đo nhiễu điện từ này. Bài báo phân tích một cách hệ thống các kịch bản ứng dụng của nó trong ba lĩnh vực chính bao gồm thiết bị công nghệ thông tin, thiết bị gia dụng và sản phẩm chiếu sáng. Thông qua bảng so sánh thể hiện sự khác biệt về hiệu suất giữa các thiết bị cùng dòng, bài báo này chứng minh giá trị kỹ thuật của thiết bị đo nhiễu điện từ này trong việc nhanh chóng xác định nguồn nhiễu, hỗ trợ chứng nhận EMC và tránh các rủi ro an toàn điện từ, cung cấp tài liệu tham khảo cho các doanh nghiệp trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau để lựa chọn giải pháp kiểm tra EMC.

Giới thiệu

Ngày nay, các thiết bị điện tử tiêu dùng, thiết bị gia dụng, đèn LED và dụng cụ điện công nghiệp được ứng dụng rộng rãi. Nhiễu điện từ tần số cao được tạo ra khi các bóng bán dẫn chuyển mạch bên trong, động cơ biến tần và chip tốc độ cao hoạt động. Một loại lan truyền qua đường dây điện và cáp tín hiệu ở chế độ dẫn điện, gây nhiễu lưới điện và các thiết bị xung quanh. Loại khác bức xạ vào không gian dưới dạng sóng điện từ, dẫn đến các hiện tượng bất thường như nhiễu sóng radio, màn hình nhấp nháy và trục trặc của các cảm biến thông minh. Trong trường hợp nghiêm trọng, nó có thể gây ra hỏng hóc hệ thống điều khiển điện tử và tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn.

Một loạt các tiêu chuẩn bắt buộc đã được xây dựng trong và ngoài nước để kiểm soát phát xạ điện từ, bao gồm các tiêu chuẩn trong nước GB 4343.1, GB/T 9254.1, GB 17743 và các tiêu chuẩn quốc tế CISPR 14, CISPR 32, EN 55015 và FCC. Các sản phẩm điện tử phải vượt qua các bài kiểm tra nhiễu điện từ dẫn truyền và bức xạ để đạt được chứng nhận 3C, CE, FCC. Trong bối cảnh đó, thiết bị đo nhiễu điện từ đang có nhu cầu cao trong toàn ngành. Các máy phân tích phổ đơn giản thông thường có độ chính xác không đủ và khả năng tương thích tiêu chuẩn không đầy đủ, không thể thực hiện kiểm tra tuân thủ. Là thiết bị đo nhiễu điện từ chuyên nghiệp được tiêu chuẩn hóa, LISUN EMI-9KB Hệ thống kiểm tra nhiễu điện từ dẫn truyền và bức xạ Thiết bị này có thể hoàn thành đầy đủ các bài kiểm tra phát xạ dẫn và phát xạ bức xạ. Nó xác định chính xác các nguồn không đạt tiêu chuẩn như nhiễu nguồn chuyển mạch và nhiễu bức xạ động cơ. Được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm R&D, trạm lấy mẫu dây chuyền sản xuất của các nhà sản xuất và các tổ chức kiểm định chứng nhận bên thứ ba, thiết bị này giúp rút ngắn đáng kể chu kỳ khắc phục sản phẩm và giảm chi phí do lỗi chứng nhận. 

Hình: Máy kiểm tra EMI

Kiến trúc hệ thống và hiệu năng cốt lõi của LISUN EMI-9KB Thiết bị đo lường EMI

Thành phần hệ thống và ưu điểm cấu trúc
Bộ hoàn chỉnh của LISUN EMI-9KB Thiết bị đo EMI bao gồm: EMI-9KB Thiết bị bao gồm máy thu thử nghiệm EMI, mạng lưới điện nhân tạo LISN, biến áp cách ly, cáp đồng trục phù hợp và phần mềm kiểm tra trên máy tính. Các thành phần tùy chọn như ăng-ten ba vòng, kẹp hấp thụ và đầu dò dòng điện RF có thể được trang bị để mở rộng khả năng kiểm tra nhiễu bức xạ và nhiễu cổng. Thiết bị sử dụng vỏ hợp kim dẫn điện cao hoàn toàn kín với cấu trúc che chắn nối đất đa điểm và hiệu suất che chắn ≥85dB. Nó loại bỏ nhiễu điện từ tự tạo từ phần cứng, đảm bảo dữ liệu đo được chỉ phản ánh nhiễu thực từ thiết bị đang thử nghiệm và giải quyết các vấn đề thường gặp trong ngành bao gồm nhiễu tự tạo quá mức và biến dạng phép đo của các thiết bị kiểm tra thông thường.

Hệ thống được trang bị phần mềm máy tính song ngữ tương thích với Windows 7 đến Windows 11. Nó tự động hoàn thành việc quét dải tần số, vẽ đồ thị phổ, so sánh giới hạn tiêu chuẩn và xuất báo cáo thử nghiệm. Cả hai chế độ đo điểm cố định và quét liên tục đều được hỗ trợ. Phần mềm đồng thời thu thập dữ liệu đỉnh, gần đỉnh và trung bình của bộ dò để đáp ứng các tiêu chuẩn kiểm tra EMC toàn cầu phổ biến.

Bảng so sánh thông số của LISUN Thiết bị đo EMI dòng EMI-9K
Để phân biệt một cách trực quan các tình huống áp dụng được EMI-9KB từ EMI-9KA, EMI-9KBCát EMI-9KC Trong cùng một dòng sản phẩm, các thông số kỹ thuật cốt lõi được sắp xếp như sau:

Như thể hiện trong bảng, EMI-9KB Đây là thiết bị đo EMI đa năng. Dải tần 300MHz của nó bao phủ các dải tần thử nghiệm tiêu chuẩn cho 99% sản phẩm điện tử dân dụng. Cân bằng giữa khả năng thử nghiệm và chi phí, nó trở thành lựa chọn hàng đầu cho các phòng thí nghiệm R&D của doanh nghiệp và các phòng thí nghiệm thử nghiệm bên thứ ba.

Các chỉ số kỹ thuật chính hỗ trợ việc xác định vị trí nhiễu chính xác

1. Băng thông đo lường tiêu chuẩn đa dảiBăng thông 200Hz cho dải tần 9kHz~150kHz, băng thông 9kHz cho dải tần 150kHz~30MHz và băng thông 120kHz cho dải tần 30MHz~300MHz, tuân thủ nghiêm ngặt các thông số kỹ thuật đo lường CISPR 16 để thu nhận chính xác các sóng hài tần số thấp của nguồn điện chuyển mạch và nhiễu xung của động cơ;

2. Ba chế độ dòThu thập đồng thời các giá trị Đỉnh (PK), Bán đỉnh (QP) và Trung bình (AV). Phát hiện bán đỉnh là bắt buộc đối với các tiêu chuẩn chứng nhận và có thể trực tiếp tạo ra dữ liệu đánh giá sự tuân thủ;

3. Sàn có độ ồn thấp: Mức nhiễu nền ≤0dBμV khi phát hiện đỉnh tín hiệu từ 9kHz đến 30MHz. Các tín hiệu nhiễu yếu sẽ không bị lấn át bởi mức nhiễu nền của thiết bị, cho phép định vị chính xác các điểm tần số hơi vượt quá mức cho phép;

4. Quét và chẩn đoán tự độngPhần mềm tự động đánh dấu các điểm tần số vượt quá giới hạn tiêu chuẩn. Kết hợp với các đường cong phổ, các loại nhiễu có thể được xác định nhanh chóng: các xung liên tục trên đường dây điện đại diện cho nhiễu chế độ chung của bộ nguồn chuyển mạch, trong khi bức xạ không gian băng rộng bắt nguồn từ tia lửa điện của chổi than động cơ và rò rỉ của các đường tín hiệu tốc độ cao. Nó cung cấp cơ sở định lượng cho việc lọc mạch, che chắn vỏ thiết bị và tối ưu hóa nối đất.

Phân tích ứng dụng đa ngành của thiết bị đo EMI (EMI-9KB)

Thiết bị Công nghệ Thông tin: Kiểm tra tuân thủ tiêu chuẩn EMC sơ bộ cho bộ sạc và thiết bị ngoại vi máy tính
Việc chuyển mạch tần số cao bên trong các sản phẩm CNTT như máy tính, máy in, bộ chuyển đổi nguồn máy tính xách tay, bộ sạc nhanh di động và đế cắm Type-C dễ gây ra nhiễu dẫn quá mức. Các doanh nghiệp áp dụng LISUN EMI-9KB Thiết bị đo EMI được sử dụng để tiến hành các thử nghiệm sơ bộ trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển, cũng như hoàn tất việc khắc phục trước khi gửi mẫu đến các phòng thí nghiệm bên thứ ba:

1. Tiến hành thử nghiệm: Trích xuất điện áp nhiễu cổng nguồn thông qua LISN, xác định các điểm tần số hài chuyển mạch quá mức từ 150kHz đến 30MHz và hướng dẫn lắp đặt tụ lọc X/Y;

2. Kiểm tra bức xạ: Sử dụng ăng-ten ba vòng để kiểm tra bức xạ không gian trong dải tần 30~300MHz và kiểm tra sự rò rỉ bức xạ của các mô-đun sạc nhanh không dây;

3. Lợi ích về tuân thủ: Giải quyết trước các vấn đề nhiễu sóng để tránh việc kiểm tra lại do lỗi của bên thứ ba.

Thiết bị gia dụng và dụng cụ điện: Thử nghiệm đặc biệt về nhiễu xung động cơ
Tủ lạnh, máy điều hòa, máy giặt, máy khoan điện, máy hút bụi và các sản phẩm khác đều được trang bị động cơ biến tần và cấu trúc chổi than. Trong quá trình hoạt động, chúng tạo ra một lượng lớn nhiễu điện từ xung, có thể gây nhiễu cho tivi, bộ định tuyến và thiết bị điều khiển trung tâm nhà thông minh. LISUN EMI-9KB Thiết bị đo EMI cung cấp giải pháp kiểm tra toàn diện cho các sản phẩm đó:
Nội dung thực hiện: Kiểm tra điện áp nhiễu đường dây điện trong điều kiện khởi động/dừng động cơ và điều chỉnh tốc độ;
Vật thể phát xạ: Xác định bức xạ tần số cao từ các khe hở của vỏ động cơ và các bo mạch điều khiển bên trong;
Định vị nhiễu: Phân biệt nhiễu tia lửa điện từ chổi than và nhiễu chip điều khiển thông qua đường cong phổ, tối ưu hóa thiết kế vòng từ và vỏ chắn để đáp ứng các tiêu chuẩn EMC bắt buộc GB 4343.1 và CISPR 14-1 dành cho thiết bị gia dụng, đảm bảo khả năng tương thích điện từ giữa thiết bị gia dụng và các thiết bị điện tử tiêu dùng khác.

Sản phẩm chiếu sáng: Kiểm tra nhiễu sóng vô tuyến cho nguồn cấp điện cho bộ điều khiển LED.
Đèn LED và bộ điều khiển đèn sân khấu di động thuộc loại tải phi tuyến tính. Nhiễu tần số cao sinh ra trong quá trình điều chỉnh độ sáng dễ dàng phát ra và gây nhiễu cho các công tắc thông minh và cảm biến không dây. Là thiết bị đo EMI chuyên dụng, EMI-9KB Hoàn toàn tuân thủ các tiêu chuẩn GB 17743-2022 và CISPR 15 dành cho sản phẩm chiếu sáng:
Thử nghiệm dẫn truyền tần số thấp để đo sóng hài của loa trong phạm vi 9kHz~30MHz;
Thử nghiệm bức xạ 30~300MHz để kiểm tra cường độ trường không gian của toàn bộ đèn;
Các đầu dò dòng điện RF tùy chọn có thể kiểm tra dòng điện nhiễu của các đường tín hiệu và giao diện điều chỉnh độ sáng, giải quyết các rủi ro không tuân thủ nhiễu bức xạ đối với các loại đèn sản xuất hàng loạt trước khi tung ra thị trường.

Các phòng thí nghiệm kiểm định và chứng nhận bên thứ ba: Nhà cung cấp dịch vụ kiểm định chứng nhận tiêu chuẩn.
Các phòng thí nghiệm chứng nhận bên thứ ba như SGS, CQC và TÜV được trang bị rộng rãi với LISUN EMI-9KB Thiết bị đo nhiễu điện từ (EMI) này cung cấp các báo cáo kiểm tra EMI có tính xác thực cao. Thiết bị tích hợp cơ sở dữ liệu giới hạn của các tiêu chuẩn quốc gia, tiêu chuẩn châu Âu và tiêu chuẩn Mỹ. Định dạng báo cáo tuân thủ các thông số kỹ thuật chung của các tổ chức chứng nhận và có thể được áp dụng trực tiếp để tiếp cận thị trường toàn cầu, bao gồm CE, FCC và VCCI. Hơn nữa, chức năng chẩn đoán nhiễu hỗ trợ các doanh nghiệp hoàn thành việc khắc phục các trường hợp không tuân thủ, mở rộng phạm vi dịch vụ giá trị gia tăng của các tổ chức thử nghiệm.

Tóm tắt giá trị ứng dụng của thiết bị đo nhiễu điện từ (EMI)EMI-9KB)

Nhanh chóng xác định nguồn gây nhiễu điện từ quá mức: Đối với các sự cố EMC điển hình bao gồm nhiễu nguồn chuyển mạch, nhiễu bức xạ động cơ và rò rỉ đường tín hiệu tốc độ cao, quét phổ toàn dải giúp xác định chính xác các điểm tần số quá mức và đường dẫn nhiễu. Nó thay thế phương pháp khắc phục sự cố thủ công truyền thống và cải thiện hiệu quả chỉnh lưu hơn 40%;

Giải pháp trọn gói cho kiểm tra tuân thủ đa tiêu chuẩn: Thiết bị duy nhất hỗ trợ các tiêu chuẩn GB trong nước và các tiêu chuẩn khí thải quốc tế bao gồm CISPR/EN/FCC, bao phủ ba ngành công nghiệp chính: thiết bị CNTT, thiết bị gia dụng và chiếu sáng. Doanh nghiệp không cần phải mua nhiều thiết bị kiểm tra riêng lẻ, giảm chi phí đầu tư;
Tránh hỏng hóc thiết bị và rủi ro an toàn do nhiễu điện từ gây ra: Lọc nhiễu điện từ trước trong quá trình nghiên cứu và phát triển sản phẩm cũng như sản xuất hàng loạt, ngăn ngừa nhiễu lẫn nhau giữa các thiết bị và gây hỏng hệ thống điều khiển sau khi ra mắt, đồng thời giảm thiểu tổn thất do sửa chữa sau bán hàng và thu hồi sản phẩm;
Hỗ trợ chứng nhận EMC toàn cầu cho sản phẩm: Dữ liệu thử nghiệm tiêu chuẩn hóa có thể được sử dụng trực tiếp cho chứng nhận trong và ngoài nước, giúp nâng cao đáng kể hiệu quả thông quan cho sản phẩm xuất khẩu và hỗ trợ các nhà sản xuất mở rộng thị trường nước ngoài.

Kết luận

Trong bối cảnh kiểm soát EMC ngày càng nghiêm ngặt trong ngành công nghiệp điện tử, Thiết bị đo lường EMI Thiết bị này đóng vai trò là thiết bị kiểm tra cốt lõi để đảm bảo sản phẩm tuân thủ các tiêu chuẩn và hoạt động ổn định. Với dải tần rộng từ 9kHz đến 300MHz, độ chính xác đo cao, hoạt động hoàn toàn tự động và hiệu suất tự che chắn tuyệt vời, thiết bị này... LISUN EMI-9KB Hệ thống kiểm tra nhiễu điện từ dẫn và bức xạ (Conducted & Radiated EMI Test System) hoạt động như một thiết bị đo nhiễu điện từ đa năng, phù hợp cho các nhà sản xuất, trung tâm nghiên cứu và phát triển cũng như các tổ chức kiểm định bên thứ ba tham gia vào lĩnh vực thiết bị công nghệ thông tin, thiết bị gia dụng và sản phẩm chiếu sáng. Thiết bị này xác định chính xác nhiễu điện từ do bộ nguồn chuyển mạch, động cơ và các mô-đun khác tạo ra, và đẩy nhanh quá trình khắc phục sự không tuân thủ EMI. Nó cung cấp đầy đủ dữ liệu hỗ trợ cho chứng nhận tuân thủ EMC, loại bỏ sự cố thiết bị và nguy cơ mất an toàn do nhiễu điện từ từ nguồn gây ra, đồng thời mang lại giá trị ứng dụng kỹ thuật và thúc đẩy công nghiệp to lớn. Khi tần số hoạt động của các sản phẩm điện tử ngày càng tăng, cần có các thiết bị đo nhiễu điện từ mở rộng như dải tần 1GHz đầy đủ. EMI-9KC sẽ trở thành công cụ kiểm tra chính thống cho các thiết bị truyền thông và đa phương tiện cao cấp.