Тестування / усунення несправностей FCC та CE

Я серйозно замислююся над тим, що (практично зобов’язаний) взяти один із моїх продуктів через тестування FCC та EC, і це я вперше роблю. Це електроніка на основі Arduino, що працює з кристалом 16 МГц, з контролером Ethernet, що працює з кристалом 25 МГц і радіомодулем 433 МГц RFM12B. Наскільки я можу сказати, радіомодуль не має ідентифікаційного номера FCC, але вони опублікували дані на своєму веб-сайті, які пропонують відповідати вимогам FCC частини 15. Тут все досить низька потужність, і я буду використовувати стін-бородавку, що затверджується США / ЄС, щоб забезпечити живлення платою.

Тож мене хвилює те, що станеться, якщо мої дошки пройдуть тести? Найкращий випадок - це пропуск, і ми рухаємось далі, що було б чудово. Але я справді чесно боюся того, що станеться, якщо це не вдасться, і я не впевнений, як це виправити з інженерної точки зору? Я перевірив дошки різних функціональних і він прекрасно працює, я дійсно ненавиджу , щоб повернутися до креслярської дошці , особливо якщо врахувати , що я не буду дійсно знати , які зміни можуть бути зроблені , щоб виправити це.

У мене немає спеціалізованого персоналу; це в основному тільки я. Я виробляю апаратне та програмне забезпечення з відкритим кодом. Більшість людей застосовують по-справжньому консервативний і песимістичний підхід, відповідаючи на подібні запитання, насправді не є обнадійливими та не підтримують. Чи може хто-небудь дати мені деяке розуміння того, чого можна очікувати від цього процесу, та конструктивний досвід щодо того, як пройти цей процес та вирішити типи проблем, які можуть виникнути?

Вся справа просто здається мені непривітною і забороняє мені. Я знаю, що я не єдиний, хто почуває себе таким чином. Я сподіваюся, що є деякі члени громади, які можуть пролити світло на неї, окрім звичайної точки зору похмурості та приреченості. В основному я хочу бути готовим до реальності, але хочу знати, що в кінці тунелю є світло.

Починати

Ви хочете отримати деякі речі, якщо зможете їх отримати. По-перше, це спектральний аналізатор з квазі-піковим усередненням, якщо ви не можете попросити запозичити або вкрасти один із них, тестова лабораторія матиме його. Я припускаю, що ви можете спробувати використовувати режим своєї дії та режим FFT, але це ніде не так добре. Тоді, якщо ви можете придбати для себе набір нюхових щупів EMI, мій - 100С від Behive Eelctronics, я думаю, що це коштувало мені в 300 доларів. Якщо ви не хочете купувати це, то ви можете зробити зонд з бідними людьми, взявши три або чотири петлі дроту в котушці і паяти кожен кінець одним кабелем BNC. Але ви дійсно повинні мати щось для зонда, тому що навіть якщо ви не можете отримати власний аналізатор, я був у лабораторіях, де вони дозволяють мені сидіти з моїм зондом та їхнім старим застарілим аналізатором спектру і намагаються налагодити свою проблему, не стягуючи з мене .

• Ось зонди: http://beehive-electronics.com/probes.html
• Ось сторінка створення власної http://www.millertechinc.com/pdf_files/MTI%20TN101%20Simplest%20EMC%20Magnetic%20Field%20Probe.htm
• Детальніше про створення власного http://www.interferencetechnology.com/the-hf-current-probe-theory-and-application/
• Ось хороший аналізатор, який я мав, але більше немає http://www.tek.com/spectrum-analyzer/rsa6000

Також швидкий погляд на ebay показує, що ви можете отримати під 1 ГГц аналізатори приблизно за 1000 доларів

Підготовка:

Гаразд я здогадуюсь, що ви не спроектували свою дошку з урахуванням EMI. Було б дуже приємно, якби у вас була хороша чотиришарова дошка, добре відокремлена, з потужністю і gnd посередині, без слідів, що проходять через розбиті площини тощо. Якщо ви цього не зробите, вам варто серйозно зважити вартість часу випробувальної камери VS уклавши свою дошку. Можливо, ваш дизайн може підтримувати тактовий годинник із широким спектром? Якщо так здорово, використовуйте його! Я просто намагаюся зазначити, що будь-які передові справи, які ви робите, можуть заощадити багато грошей, коли настане час для сертифікації.

Знайте свої характеристики:

Щоб очистити FCC, вам потрібно буде пройти навмисне тестування радіатора 433 МГц, а ненавмисний радіатор класу B. В основному вони збираються сканувати всі частоти, які виводить ваша плата, а потім показують, якщо ви перевищили дозволені рівні. Це допоможе, якщо ви знаєте правила дії, ось ось кілька посилань на те, що вам знадобиться.

• Навмисні вимоги до радіатора 433 МГц: http://tinyurl.com/8dvjjn4
• Загальні вимоги FCC класу B http://tinyurl.com/9cqb6sp
• Сторінка Вікі про клас B (Заголовок 47 CFR Частина 15 - фактична назва федерального закону) http://en.wikipedia.org/wiki/Title_47_CFR_Part_15

Огляд:

Однією з приємних речей у більшості лабораторій з сертифікації є те, що там є фахівці, які можуть переглянути ваш дизайн та ваш макет, щоб вказати на можливі проблемні області, але не сподівайтеся, що зможете покластися на них, щоб вирішити ваші проблеми. Я б просто порадив вам зайнятися тим, що ви насправді не знаєте, що ви робите, з точки зору відповідності. Попросіть допомоги і слухайте, як тільки можете. Я не знаю, куди ви плануєте їхати, але ось які місця я використав:

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

Я також використовував невеликі незалежні місця. Всі вони можуть вам допомогти, але мені подобається підібрати десь поруч, щоб я прокрався, коли мені потрібно, ніхто не хоче щоденної поїздки на дві години, працюючи над проблемою викидів. Плюс іноді інші люди закінчують рано, і ви можете зайти на півдня за півціни, що приємно, коли ви бюджет.

Ваш перший день випромінювали викиди:

Гаразд, це ваш перший день, коли ви збираєтеся зробити попереднє сканування, оскільки ви не маєте уявлення, проходите ви чи ні. Звичайно, ви привезли свій товар до лабораторії, і якщо вам потрібні кабелі, ви привезли "дійсно дуже довгі" їх версії. Якщо вам потрібен USB-кабель для налагодження, вам краще мати довгий, тому що він проходить під підлогою і на деякій відстані до кімнати поза камерою. Вони покладуть ваш виріб у камеру на обертовий стіл, ви збираєтеся його підняти та заправити, а потім закрийте двері.

Тепер ця частина займає небагато, вони збираються обертати вашу карту під час переміщення приймальної антени вгору та вниз. Зрештою, ви отримаєте набір сюжетів з різних позицій, що показують амплітуду / частоту, яку випромінювала ваша карта. Там також буде лінія, ви перетнете лінію, яку ви провалили, ви не проходите. Цілком ймовірно, що з першої вашої спроби ви зірвитесь, не хвилюйтеся, що це відбувається постійно.

AHHHH Я не зміг тепер що ?:

Гаразд, вам не вдалося, але ви отримали цю класну карту, яка в основному показує, де ви не вдається. Можливо, це щось очевидно, як точна частота, на якій працює ваш мікрофон. Або менш очевидно, як, чому я не в стані 1,34 МГц ??? Тепер це стає процесом налагодження, як і все інше. Майте на увазі, що це найбільш спрощена форма випромінювання викликається струмом, що протікає в петлі. Це створює поля ЕМ, ці поля випромінюються з вашої дошки, і FCC стає злим. Ваше завдання - відстежувати ці джерела шуму та придушувати їх.

Ось чому я змусив вас зробити або отримати зонд, тепер ви можете повернутися в цю камеру з датчиком і аналізатором і повільно переміщувати зонд навколо вашої картки, поки не знайдете проклятих 1,34 МГц. Розділити і погодитись - це назва гри. На більш складних дошках може виникнути розкіш вимкнути деталі або зірвати речі та знову протестувати. Скажімо, ви виявили, що, здається, оппам є джерелом вашого шуму. Добре розпаяйте його і скануйте ще раз, принаймні, що скаже вам джерело. Такі речі, як годинники, автобуси, і особливо зовнішні кабелі, - все це чудові джерела випромінювання (як це роблять поспішно розроблені дошки).

В основному мийтеся і повторюйте, поки не зрозумієте, звідки беруться викиди.

Виправлення:

Я знову повернусь до підготовки, тому що все, що ви могли зробити, - це менше грошей і менш болісне, ніж те, що ви зараз спробуєте. Існує так багато можливих причин і виправлень, і перерахувати їх було б неможливо. Деякі речі, які ви можете спробувати, - це використовувати мідну стрічку для покриття компонента (або вашої дошки) та заземлення. Потім знову скануйте, це як би вже мати щит на вашій дошці. Ви можете спробувати знизити граничну швидкість годин або серійних ліній, якщо, здається, це виходить з цього. Може допомогти вирізання та перенаправлення сигналу. Зовнішні кабелі - це завжди боротьба. Можливо, ви захочете спробувати кліп на феритових намистинах чи інших рішеннях там. Ваша лабораторія повинна мати купу іграшок, з якими можна пограти, а також різноманітні ковпачки, резистори та інші дивні речі, які можна спробувати. Моя порада полягатиме в тому, щоб піти на день, скануйте і спробуйте ізолювати речі. Потім попросіть про допомогу в лабораторії, і поверніться сюди і попросіть більше допомоги.

Після кожної зміни скануйте її за допомогою нюхального зонда, це також те, що ви можете зробити у своєму офісі / будинку, якщо у вас є обладнання. Ви можете працювати над зниженням рівня викидів цілий день, і коли ви думаєте, що у вас є, поверніться до камери знову. Утримує начальника від спини щодо витрат або зменшує рівень стресу, якщо ти начальник.

Не бійтеся:

Перший час завжди страшно, мені довелося молодших інженерів застрявати в тестуванні днями, намагаючись розібратися з речами. Це може бути кошмаром, коли ті 1200 доларів на день виходять з вашої кишені. Якщо ви просто витратите свій час і поділитесь і переможете, ви повинні мати можливість це отримати. Не бійтеся знову і знову просити більше порад. Якщо я зміг би пережити половину речей через те, що ми пережили, то ви можете провести вашу дошку.

По спектру поширення:

Якщо ваша рада може це впоратися, то можете використовувати джерело тактового спектру з розширеним спектром замість того, що ви використовуєте сьогодні. SS-годинник в основному трохи коливає основну тактову частоту назад і назад. Це допомагає, оскільки FCC вимірює не вашу амплітуду піків, а ваш квазі-пік, який є способом усереднення. Отже, колись навколо вас, ви знизите середню амплітуду своїх викидів. Більшість моїх споживчих конструкцій використовують це, оскільки ми завжди були в пластикових корпусах.

Металеві шафи / обшивка:

Ви завжди можете підкреслити свій продукт так чи інакше. Більшість дешевих споживчих товарів знаходяться в пластикових коробках, а більшість маленьких дощок для розробників - під відкритим небом. Однак багато виробів або поставляються в якийсь металевий ящик або огородження, або вони мають окремі деталі на дошці, обшиті обшивкою. Якщо ви коли-небудь розривали частину електроніки, то, без сумніву, ви бачили частини або ділянки ланцюга з маленькою металевою коробкою з отворами, що оточують її. Ви можете пограти навколо мідної стрічки або алюмінієвої фольги при налагодженні, щоб побачити, чи це допомагає. Просто переконайтесь, що ви GND, і нічого не коротко! Зазвичай я кладу Каптон чи якусь іншу стрічку, а потім кладу свою мідну стрічку на це.

Повертаючись до заготівлі ще раз, це гарна ідея, якщо ви можете залишити місця та з'єднання GND навколо деталей або секцій ланцюга, щоб ви могли легко додати клітку пізніше, якщо вам доведеться. Таким чином, якщо ви застрягнете в останню хвилину, принаймні, вам не доведеться повторюватись. Багато разів речі, які можна вирішити за допомогою клітки, можна було б вирішити ретельним переробленням, але не завжди.

Навмисний радіатор:

Якщо вам доведеться пройти це, це більше витрат і біль у ... :) Моя порада, коли ви вперше використовуєте модуль, це якщо модуль плюс антена, яку ви використовуєте, не є попередньо сертифікований, потім виберіть інший. Навіщо витрачати гроші на налагодження їх ради? Для мене в тому і полягає сенс придбання модуля, інакше я б просто виготовив його сам. Якщо ви вирішите цього не робити, то цей тест буде подібний до вищевказаного, але тепер вони будуть дивитись на те, як випромінюється ваш виріб, чи в межах дозволеної потужності, не заважаючи суміжним смугам тощо. Я впевнений хтось тут може пояснити цей процес краще, ніж я. Я робив це лише один раз за допомогою.

Проведені викиди:

Я припускаю, що ви використовуєте джерело живлення в стилі бородавки і не підключаєтесь до мережі. Якщо так, це повинно значно полегшити вам проходження проведеного випробування на викиди. Більшість виробників надають штекери, які принаймні проходять проведену частину випробування на викиди, а якщо ваша не пробує інший штекер :) (спасибі @ dext0rb за вказівку на це)

Я впевнений, що я пропустив деякі речі, тому, якщо у вас є питання, дайте мені знати. Я буду радий спробувати допомогти вам через ваш перший раз. Я впевнений, що інші хлопці також будуть призиватись. Це складна область, але нічого боятися.

Ааа так, стоячи внизу крутої кривої навчання.

Найкраще почати - з однієї з відмінних книг для системного рівня EMI / RFI - Генрі Отт - це відома хороша довідка. Говард Джонсон також має чудову веб-серію.

Час випробувальної камери дорогий, але там можна багато чому навчитися. Є речі, які ви можете зробити достроково, щоб переконатися, що ви вже почали з’їжджати. Спершу я використовував ручні детектори від Credence Technologies , невеликі петлеві антени на Spectrum Analyzer тощо у своїй лабораторії.

Розуміння сигнатур Фур'є також є важливим.

Що потрібно знати:

• Випромінювання відбувається від країв, уповільнення їх допоможе.
• Для радіації потрібно як джерело / збудження, так і засоби (антени).
• Антени можуть приймати безліч форм на дошці. На основі магнітного поля / електричного поля.
  • Викиди збудженого магнітним полем можна керувати шляхом зміни площі петлі, тобто з’єднання проводів разом.
• Часто випромінювання відбувається відновлюючи відведення джерела живлення просто тому, що воно має достатню довжину, щоб виконувати функцію антен.

Технологи майже завжди дуже корисні і можуть допомогти з різними конфігураціями пікапа, спрямовані на ізоляцію областей та режимів, і матиме запас феритових кульок, які допоможуть ізолювати шнури. та ін. Займайтеся ними рано та, коли ви заходите в заклад, поспілкуйтеся з ними, щоб побачити, з ким можна працювати.

Багато засобів пропонують тестування на відповідність, мета якого - усунути проблеми в дизайні за дещо менш офіційний процес, який часто коштує дешевше за годину, ніж повне тестування на відповідність. Ви проведете кілька тестів, зробите кілька вимірювань, а потім з інженерами на об'єкті обговоріть шляхи, які могли б покращити вашу схему, якщо вона не відповідає вимогам. Якщо ви можете негайно внести зміни до вашої плати (наприклад, переключити значення вхідного фільтра), тести можна буде повторно під час відведеного часу тестування. Процес набагато приємніший, ніж ви могли б собі уявити - тестові засоби хочуть, щоб ваш продукт став сумісним і є чудовим ресурсом, який допоможе вам потрапити туди.