CEM, IME et SEM
Qu'est-ce que la compatibilité électromagnétique (CEM) ?
Lorsqu'un appareil retraite, propage ou reçoit de l'énergie électromagnétique, cela peut avoir des conséquences très négatives. Cette énergie électromagnétique peut provoquer des interférences électromagnétiques (IME), également connues sous le nom d'interférences de fréquence radio (RFI). Il est également possible que ces signaux d'interférence causent des dommages physiques à un appareil. Afin d'éviter ces problèmes, des directives ont été élaborées, stipulant que tous les équipements électriques doivent respecter certaines limites d'émission et d'immunité. Ces limites sont destinées à garantir qu'un appareil fonctionne toujours correctement dans un environnement où d'autres appareils électriques ou sources d'IME sont utilisés.Qu'est-ce que l'IME/RFI ?
Tous les composants et appareils électriques ou électroniques génèrent des champs électromagnétiques. Ces signaux d'interférence peuvent interférer, par exemple par induction, avec des composants ou des circuits à l'intérieur d'un appareil, ce qui peut entraîner un dysfonctionnement ou l'impossibilité de fonctionner de l'appareil. Ces champs d'interférences électriques sont appelés interférences électromagnétiques (IME). Comme décrit précédemment, ce phénomène est également appelé interférence de fréquence radio (RFI).Qu'est-ce que le SME ?
Le SME, ou susceptibilité électromagnétique, est la mesure dans laquelle les équipements électroniques sont insensibles aux champs perturbateurs ou aux tensions externes. Le SME est également appelé l'immunité des équipements électriques.Tests CEM
Tous les produits électriques et électroniques fabriqués, conçus ou importés doivent être conformes aux directives CEM. Ces directives offrent aux utilisateurs des appareils du monde entier une meilleure fiabilité et sécurité. Outre la sécurité et la fiabilité de l'équipement, les directives CEM ont également été élaborées pour éviter les interférences entre les équipements et les récepteurs de télévision/radio situés à proximité. Les tests de conformité CEM sont effectués pour déterminer si un appareil est conforme à ces directives. Les tests de conformité se composent de deux parties, qui seront décrites ci-dessous.Test d'émission
Comme décrit ci-dessus, un dispositif électrique ou électronique peut générer des signaux d'interférence. Cette émission EM peut être émise par l'appareil mais peut aussi être conduite par une ligne électrique. Lors d'un test d'émission, on examine l'émission EM exacte de l'appareil à tester et on vérifie si elle ne dépasse pas les limites fixées.Test d'immunité
Dans les tests d'immunité, on envoie délibérément de l'énergie EM à un appareil pour voir comment celui-ci réagit à cette énergie. Ce test permet de déterminer dans quelle mesure l'appareil à tester est immunisé contre l'énergie électromagnétique.Comment se déroule un test de (pré-)conformité CEM et de quel équipement ai-je besoin pour le réaliser ?
Pour qu'un produit soit certifié CEM, il est nécessaire de faire effectuer des tests dans un laboratoire de conformité accrédité. Aux Pays-Bas, il existe plusieurs laboratoires, tels que DARE , Bicon ou le laboratoire de Philips au HTC. Un tel test n'est pas seulement très coûteux, c'est aussi toute une opération car le montage du test doit être transporté avec le dispositif testé (DUT) et doit être reconstruit. Afin de savoir à l'avance si les chances de réussite d'un tel test entièrement conforme sont bonnes, vous pouvez effectuer vous-même un test pré-conforme, dans votre propre laboratoire. De cette façon, les problèmes de CEM dans une conception peuvent être détectés rapidement et beaucoup d'argent peut être économisé. Mais comment réaliser un tel test ? Et de quel équipement avez-vous besoin pour cela ? Vous trouverez ci-dessous une brève explication des appareils qu'Eleshop vend et de la manière dont ils peuvent être utilisés pour effectuer des tests de pré-conformité.Analyseur de spectre (avec détection des quasi-crêtes)
Dans les tests de pré-conformité CEM, il est important que l'analyseur de spectre soit équipé de la détection des quasi-crêtes. La détection de crête normale conserve la valeur de crête d'un signal, ce qui indique le pire scénario. La détection des quasi-crêtes pondère chaque composante en fonction de sa fréquence d'apparition. Cela signifie que lorsqu'une crête se produit plus souvent, cette composante a un poids plus élevé dans la mesure. Lorsque vous effectuez des mesures à partir de votre appareil à tester, vous pouvez comparer les valeurs de quasi-crête mesurées avec les limites de quasi-crête des directives CEM. Vous pourrez ainsi voir par vous-même si l'appareil sera (probablement) conforme aux lignes directrices ou si la conception devra être modifiée. Eleshop vend différents analyseurs de spectre des marques Rigol, Owon, Siglent et Rohde & Schwarz.
Série SSA3000XLes SSA3021X et SSA3032X de Siglent sont actuellement les analyseurs de spectre les plus populaires en raison de leur rapport qualité/prix exceptionnel. Ces analyseurs ont une bande passante de 2,1 et 3,2 GHz respectivement et sont livrés en standard avec un générateur suiveur. Le logiciel de pré-conformité comprenant le détecteur de quasi-crête et les filtres IME peut être commandé séparément sur notre site. |
Série RSA3000Si vous disposez d'un budget plus grand, vous pouvez également vous tourner vers des analyseurs de spectre plus chers, dotés de meilleures spécifications, telles qu'un bruit plus faible et une bande passante plus large. La série RSA3000 de Rigol est une série d'analyseurs de spectre qui, notamment pour les tests de pré-conformité, est très connue. En plus du mode de balayage « normal », cette série dispose également d'un mode de mesure en temps réel. Avec ce mode en temps réel, les signaux courts et rapides peuvent être mieux capturés, ce qui peut être très important dans les tests de pré-conformité. En outre, cette série, comparée à la série SSA3000X de Siglent mentionnée précédemment, présente un bruit de phase plus faible, une plus grande plage d'amplitude et un DANL (Displayed Average Noise Level) plus faible. Le logiciel complet de pré-conformité, comprenant par exemple le détecteur de quasi-crête et les filtres IME, peut être trouvé pour cette série sur cette page . Pour plus d'informations sur l'utilisation de ces applications par étapes vous pouvez consulter les sites suivants ici. |
Sondes RF
Les sondes RF sont utilisées pour mesurer facilement si et où il y a une émission électromagnétique. Les sondes sont connectées à l'analyseur de spectre, après quoi les champs magnétiques et les courants perturbateurs dans l'objet à tester peuvent être mesurés. Eleshop vend des sondes et des ensembles RF séparés des marques Tekbox, Beehive, Siglent et GW Instek.
Jeu de sondes de champ proche de TekboxL'ensemble de sondes de champ proche CEM de Tekbox est un ensemble de sondes très abordable et de bonne qualité pour les mesures CEM. Le jeu de sondes comprend 3 sondes de champ magnétique et 1 sonde de champ électrique et peut être utilisé jusqu'à 6 GHz ! Cet ensemble est également livré avec un câble SMB vers SMA et un adaptateur SMA-femelle vers N-mâle. |
Jeu de sondes IME GKT-008L’ensemble de sondes IME GKT-008 de GW Instek est le meilleur ensemble de sondes IME sur notre site. Ce jeu se compose de 4 sondes qui, à cause de leur conception, sont beaucoup moins dépendantes de la position et de l'orientation lors des mesures. Les sondes conventionnelles (telles que les sondes de Tekbox ou Beehive) donnent des résultats de mesure différents si elles sont orientées de manière différente par rapport à l'objet à mesurer. Les sondes de cet ensemble ne sont pas affectées par cela. Attention ! Le logiciel inclus ne fonctionne qu'avec un analyseur de spectre GSP-9300. Les sondes peuvent être utilisées avec un autre analyseur de spectre. |
LISN (Line Impedance Establishment Network - réseau d'établissement des impédances de ligne)
Un LISN est un filtre passe-bas qui est placé entre l'alimentation en courant alternatif ou continu et l'objet à tester. Le LISN est un appareil qui est utilisé en combinaison avec un récepteur de mesure ou un analyseur de spectre pour mesurer les interférences sur une ligne d'alimentation. Comme son nom l'indique, un LISN crée une impédance de mesure fixe et stabilisée, quelle que soit l'impédance de la source d'alimentation. L'interférence RF est couplée avec des pertes minimales à une borne BNC 50 Ω où l'interférence peut être analysée par exemple avec un analyseur de spectre. De cette manière, il est possible d'effectuer une mesure du bruit conduit d'une ligne électrique. Eleshop vend des LISN de la marque Tekbox. Faites attention si vous voulez tester un appareil qui est alimenté par une alimentation en courant continu ou alternatif !
LISN pour courant continue (CC)Le Tekbox TBOH01 est un LISN CC qui peut être utilisé pour mesurer le bruit conduit sur la ligne de puissance des appareils alimentés en courant continu. Les spécifications de ce LISN se trouvent sur la page produit ci-dessous. |
LISN pour courant alternatif (CA)Le Tekbox TBLC08 est un LISN CA qui peut être utilisé pour mesurer le bruit conduit sur la ligne de puissance des appareils alimentés en courant alternatif. Les spécifications de ce LISN se trouvent sur la page produit ci-dessous. |
LISN MATEEn option, vous pouvez également choisir d'acheter un « LISN Mate ». Le Tekbox LISN Mate est un appareil qui peut être utilisé en conjonction avec un réseau de stabilisation de l'impédance de ligne (LISN - Line Impedance Stabilisation Network). Le signal de bruit qui peut être analyser avec un LISN est constitué de la somme d'un « mode commun » et d'une composante « mode différentiel ». Ces deux composantes peuvent être séparées et analysées sur un port BNC séparé avec ce degré de LISN. |
Limiteur de puissance (en option)
Limiteur de puissanceUn limiteur de puissance est utilisé pour protéger votre analyseur de spectre contre une puissance d'entrée excessive. Eleshop vend un limiteur de puissance de RF Explorer pour une fraction du prix de la réparation d'une entrée explosée (à part le temps d'arrêt). En plus de la protection standard pour les mesures de champs jusqu'à 30 dBm et 3 GHz, ce limiteur dispose également d'une protection contre les courants continus jusqu'à 16 V. |
Normes CEM générales et leur signification
Les mesures de pré-conformité dont nous avons parlé dans cet article peuvent être utilisées pour les normes suivantes :| Norme | Description | Bande/limite spécifique |
| EN61000-6-2 | Immunité (environnements industriels) | |
| EN61000-6-3 | Émissions (environnements résidentiels, commerciaux et industriels légers) | |
| EN61000-6-4 | Émissions (environnements industriels) | |
| CISPR 11 | Caractéristiques des perturbations électromagnétiques (équipements de radiofréquence industriels, scientifiques et médicaux (ISM)) | RE 30 MHz - 1000 Mhz CE 9 kHz - 30 MHz |
| CISPR 14 | Exigences relatives aux appareils ménagers, outils électriques et appareils similaires | RE 30 MHz - 1000 MHz CE 150 kHz - 30 MHz CE 30 MHz - 300 MHz |
| CISPR 16 | Spécifications pour les équipements et méthodes de mesure des perturbations radioélectriques et de l'immunité | RE 30 MHz - 1000 MHz CE 9 kHz - 30 MHz |
| CISPR 22 | Caractéristiques des perturbations radioélectriques (équipement de technologie de l'information (ITE)) | RE 30 MHz - 1000 MHz CE 150 kHz - 30 MHz |
| EN61000-3-2/3 | Part 3: Limites Sections 2 et 3 : Limites d'émission de courants harmoniques et limitation des fluctuations de tension et du papillotement dans les réseaux d'alimentation basse tension pour les appareils ayant un courant nominal jusqu'à 16 A |
<16 A |
| EN61000-4-x | Part 4: Tests d'immunité | <30 kV |
