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LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ EN CEM
Le 28 Septembre 2005
Jérôme SOTTAS
Dans l’intérêt des entreprises et des Hommes
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1 CONCEPTS FONDAMENTAUX
2 RISQUES DES EQUIPEMENTS
3 TYPES DE PERTURBATIONS LES PLUS COURANTES
4 ESSAIS D’IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS
5 METHODE D’ ÉVALUATION DE LA CONFORMITÉ
6 CONCLUSION
SOMMAIRE
3Titre de la présentation - JJ/MM/AA
CONCEPTS FONDAMENTAUXCONCEPTS FONDAMENTAUX1
Perturbation Électromagnétique
• Tout phénomène électromagnétique susceptible de dégrader les performances d’un dispositif ou d’un système.
Niveau de susceptibilité
Niveau d’immunité
Niveau de Compatibilité Électromagnétique
Niveau d’émission
Marge d’immunité
2 familles de perturbations
• Perturbations BF (< 150kHz) Conduit
• Perturbations HF (> 150kHz) Conduit + Rayonné
4Titre de la présentation - JJ/MM/AA
LES RISQUES DES EQUIPEMENTSLES RISQUES DES EQUIPEMENTS
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Progrès technologiques = menaces en CEM
• Champs RF (GSM, Wi-Fi…)
• DES
• Foudre
• Menaces des circuits rapides (quartz…)
• Intégration d’équipements de natures différentes dans un même appareil
• Cohabitation entre électroniques et systèmes « perturbateurs » (automobile)
• Appareils médicaux
• IEMN
5Titre de la présentation - JJ/MM/AA
LES RISQUES DES EQUIPEMENTSLES RISQUES DES EQUIPEMENTS
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Normes CEM d’immunité
• Minimiser les risques de dysfonctionnement des équipement en s’assurant de leur immunité par rapport aux perturbations.
• Méthodes d’essai normalisées = répétitivité des tests
• Normes fondamentales (EN 61000-4-XX) Méthodologie
• Normes produits / génériques Niveaux limites
6Titre de la présentation - JJ/MM/AA
LES « MENACES » LES PLUS COURANTESLES « MENACES » LES PLUS COURANTES
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Couplage des perturbations
ÉquipementAuxiliaire
Opérateur
D.E.S
GSM, champs RF
GSM, champs RFGSM, champs RF
Perturbations conduites
7Titre de la présentation - JJ/MM/AA
LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS
LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS
4
Les décharges Électrostatiques (EN 61000-4-2)
Reproduire de façon normalisée un phénomène de transfert de charges créé par un opérateur / un outil sur un équipement.
• Modèle du transfert d’énergie statique entre une personne et un objet :
• Décharges directes au contact (<8 kV) et dans l’air (<15 kV)
• Décharges indirectes sur plans de couplage H et V (< 8kV)
8Titre de la présentation - JJ/MM/AA
LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS
LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS4
Les champs EM en rayonné (EN 61000-4-3)
Reproduire de façon normalisée l’exposition d’un équipement à un champ RF.
• 80 MHz à 2,4 GHz modulé en amplitude à 80% par un signal de 1KHz, par pas de 1%
• Niveaux générés : de 1 V/m à 10 V/m à 3 m de l’EST
• Moyens d’essais : Chambre anéchoïque, générateur de signaux, amplificateurs, wattmètre, antennes, sonde de champ isotropique.
Technique en chambre réverbérante (EN 61000-4-21)
9Titre de la présentation - JJ/MM/AA
LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS
LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS4
• Chaîne de mesure selon EN 61000-4-3
10Titre de la présentation - JJ/MM/AA
LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS
LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS4
Les Transitoires Rapides en Salves (EN 61000-4-4)
Reproduire de façon normalisée les manœuvre de charges réactives, rebondissements de contacts de relais
• Injection sur alimentation, et sur câbles d’E/S par pince capacitive
• Niveaux d’essai : de 0,5kV à 4kV sur alimentation
de 0,25kV à 2kV sur E/S
11Titre de la présentation - JJ/MM/AA
LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS
LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS4
Les ondes de choc (EN 61000-4-5)
Reproduire de façon normalisée les défauts dans les réseaux d’alimentation, foudre
• Essai destructeur si équipement mal protégé
• Injection sur alimentations et lignes
• Forme d’onde et niveaux d’essai:
Tension : 1,2/50 µs / 10/700 µs
Courant : 8/20 µs
De 0,5 kV à 4 kV
12Titre de la présentation - JJ/MM/AA
LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS
LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS4
Les champs EM en conduit (EN 61000-4-6)
Reproduire de façon normalisée l’exposition DES CABLES d’un équipement à un champ RF.
• 150 kHz à 80 MHz modulé en amplitude à 80% par un signal de 1KHz, par pas de 1%
• Injection sur les câbles d’alimentation et E/S (si >3m) par pinces et/ou boîtiers de couplage
• Niveaux d’essai : de 1 Vrms à 10 Vrms
13Titre de la présentation - JJ/MM/AA
LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS
LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS
Les Champs magnétiques (EN 61000-4-8)
Reproduire de façon normalisée les courants dans les circuits d ’alimentation, circuits de terre et réseaux
• Seulement si composants sensibles
• Antenne boucle ou cadre, niveaux de 1 à 100 A/m
• Méthode par immersion :
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14Titre de la présentation - JJ/MM/AA
LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS
LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS
Les creux de tension (EN 61000-4-11)
Reproduire de façon normalisée les défauts et manœuvres dans le réseau d’alimentation en c.a.
• Injection sur alimentation AC
• Injection à plusieurs angles de phases
• Niveaux de coupures de 40% à 100%, pendant 0,5 à 250 périodes
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15Titre de la présentation - JJ/MM/AA
METHODE D’ ÉVALUATION DE LA CONFORMITÉ
METHODE D’ ÉVALUATION DE LA CONFORMITÉ
Méthode générale d’évaluation de la conformité
• Critère de bon fonctionnement à définir AVANT ESSAIS par le client.
• 3 façons d’évaluer la conformité d’un produit par rapport au critère défini.
» Critère A : Aucune perte de fonction de l’EST n’est tolérée PENDANT l’application de la perturbation. L’EST doit continuer à fonctionner normalement APRES l’application de la perturbation.
» Critère B : Perte de fonction tolérée PENDANT l’application de la perturbation. L’EST doit continuer à fonctionner normalement APRES l’application de la perturbation SANS INTERVENTION de l’opérateur.
» Critère C : Perte de fonction tolérée PENDANT l’application de la perturbation. L’EST doit continuer à fonctionner normalement APRES une éventuelle intervention de l’opérateur.
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16Titre de la présentation - JJ/MM/AA
CONCLUSIONCONCLUSION
Nécessité de réaliser des essais
• Répondre aux exigences essentielles des directive CEM (ou R&TTE)
• Améliorer la qualité
• Apporter une plus-value au produit en étant plus exigeant que les niveaux prescrits
• Meilleure maîtrise du produit
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