【導(dǎo)讀】目前業(yè)界很多公司都是在前期設(shè)計階段沒有考慮EMC方面問題,往往是在在產(chǎn)品樣機出來再進(jìn)行EMC摸底測試,如果這時測試通過,則是比較幸運的。但大多數(shù)情況下是不能測試通過的,這時出了問題進(jìn)行整改并需要對產(chǎn)品重新設(shè)計,常常會要進(jìn)行較大改動。
1、業(yè)界面臨挑戰(zhàn)
如何使自己的產(chǎn)品滿足相應(yīng)市場中電磁兼容(EMC)標(biāo)準(zhǔn)要求,從而快速低成本的取得相關(guān)認(rèn)證,順利的進(jìn)入目標(biāo)市場?
這是每一個向國際化轉(zhuǎn)型公司研發(fā)都會面臨的問題與困惑,各個企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)部門面臨著巨大挑戰(zhàn)。
根據(jù)我們對業(yè)界大多電子企業(yè)的了解,目前企業(yè)在EMC設(shè)計方面的現(xiàn)狀是,“三個沒有”。
產(chǎn)品工程師沒有掌握EMC設(shè)計方法
企業(yè)沒有產(chǎn)品EMC設(shè)計流程
企業(yè)沒有具體明確EMC責(zé)任人
主要表現(xiàn)在:
由于國內(nèi)研發(fā)工程師大多沒有接受系統(tǒng)的全面的EMC培訓(xùn)經(jīng)歷,更沒有電磁兼容產(chǎn)品的相關(guān)設(shè)計經(jīng)驗!
遇到產(chǎn)品EMC設(shè)計問題不知如何解決?
所以我們經(jīng)??吹接邢喈?dāng)一部分產(chǎn)品工程師整天在整改產(chǎn)品,但往往不得其法,沒有思路!
企業(yè)內(nèi)部沒有一套針對EMC設(shè)計流程,EMC性能設(shè)計的好壞完全取決于個別產(chǎn)品開發(fā)人員的素質(zhì)和經(jīng)驗,使得公司開發(fā)出來的產(chǎn)品電磁兼容性能沒有一致性的保證,通常都會在某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,導(dǎo)致產(chǎn)品多數(shù)在后期不能順利的通過測試與認(rèn)證,影響了產(chǎn)品的上市進(jìn)度。
根據(jù)我們初步調(diào)查,全國90%以上的電子企業(yè)沒有一套EMC設(shè)計、驗證流程。
企業(yè)沒有一套對EMC性能負(fù)責(zé)的責(zé)任體系,沒有專職的EMC設(shè)計工程師。
因為EMC涉及整個產(chǎn)品的各個環(huán)節(jié),整個公司沒有明確的責(zé)任人,也就沒有足夠的關(guān)注,同時也不能協(xié)調(diào)整個產(chǎn)品各部分相關(guān)共同對產(chǎn)品最終EMC性能負(fù)責(zé)!
目前業(yè)界具有EMC設(shè)計的工程師很少,而企業(yè)里面有專職進(jìn)行EMC設(shè)計崗位的就更少!
2、業(yè)界面臨問題
一個產(chǎn)品的設(shè)計主要經(jīng)歷總體規(guī)格方案設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、原理圖設(shè)計、PCB設(shè)計、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)試裝、摸底預(yù)測試、認(rèn)證幾個階段。
目前業(yè)界很多公司都是在前期設(shè)計階段沒有考慮EMC方面問題,往往是在在產(chǎn)品樣機出來再進(jìn)行EMC摸底測試,如果這時測試通過,則是比較幸運的。
但很不幸的是,大多數(shù)情況下是不能測試通過的,這時出了問題進(jìn)行整改并需要對產(chǎn)品重新設(shè)計,常常會要進(jìn)行較大改動。
這個階段產(chǎn)品電磁兼容出現(xiàn)問題原因比較多,如果是因為屏蔽問題往往會涉及結(jié)構(gòu)模具改動,如果因為接口濾波問題就會對產(chǎn)品原理圖進(jìn)行改動,同時導(dǎo)致PCB的重新設(shè)計,還有可能會因為系統(tǒng)接地問題,那就會對整個產(chǎn)品系統(tǒng)重新做調(diào)整,重新設(shè)計。
深圳有一家著名的儀器企業(yè)某款產(chǎn)品由于電磁兼容問題整改導(dǎo)致產(chǎn)品延遲海外上市一年,同時研發(fā)費用增加五十萬元人民幣!
這種通過研發(fā)后期測試發(fā)現(xiàn)問題然后再對產(chǎn)品進(jìn)行的測試修補法業(yè)界比較常見,但往往會導(dǎo)致企業(yè)產(chǎn)品不能及時取得認(rèn)證而上市,因此也是目前很多走向國際市場公司研發(fā)部門所面臨的困惑。
出現(xiàn)這種現(xiàn)狀的根本原因是:沒有把EMC問題在產(chǎn)品設(shè)計前期解決!
3、系統(tǒng)流程法(System Flow Method)
產(chǎn)品工程師可以通過短期的培訓(xùn)以及通過積累經(jīng)驗基本掌握EMC設(shè)計的方法,但對于一個企業(yè)來講,目前迫切的是建立一套規(guī)范的EMC設(shè)計流程,把電磁兼容要求融入產(chǎn)品設(shè)計中去,這樣才能保證企業(yè)大多產(chǎn)品經(jīng)過這樣的流程順利通過測試認(rèn)證。
如果能從設(shè)計流程的早期階段就導(dǎo)入正確EMC設(shè)計策略,同時研發(fā)工程師掌握正確的EMC設(shè)計方法,從產(chǎn)品設(shè)計源頭解決EMC問題,將可以減少許多不必要的人力及研發(fā)成本,縮短產(chǎn)品上市周期。
業(yè)界很多專家對于產(chǎn)品EMC設(shè)計主要從技術(shù)點來講,如屏蔽、濾波、接地、PCB設(shè)計等層面,但對于一個企業(yè)來講,這些都是一些技術(shù)知識點,理論描述,關(guān)鍵是如何在我們企業(yè)的研發(fā)流程中如何實施,同時如何把電磁兼容知識與我們產(chǎn)品設(shè)計結(jié)合,形成針對企業(yè)產(chǎn)品可操做的規(guī)范與CHECKLIST(檢查控制表)?
那么如何把EMC設(shè)計融入研發(fā)設(shè)計流程,我們根據(jù)國內(nèi)外著名公司的EMC設(shè)計流程整理總結(jié)出一套先進(jìn)的流程。
我們稱之為:系統(tǒng)流程法(System Flow Method)系統(tǒng)流程法。
即主要在研發(fā)流程中融入EMC設(shè)計理念,在產(chǎn)品設(shè)計的各個階段進(jìn)行EMC設(shè)計控制,把可能出現(xiàn)的EMC問題在研發(fā)前期進(jìn)行考慮。
設(shè)計過程中主要從產(chǎn)品的電路(原理圖、PCB設(shè)計),結(jié)構(gòu)與電纜,電源模塊,接地等方面系統(tǒng)考慮EMC問題,針對可能出現(xiàn)EMC問題進(jìn)行前期充分考慮,從而確保產(chǎn)品樣品出來后能夠一次性通過測試與認(rèn)證!
4、系統(tǒng)流程法簡介
系統(tǒng)流程法就是在產(chǎn)品設(shè)計的研發(fā)階段,從流程上進(jìn)行設(shè)計控制,確保EMC的設(shè)計理念,設(shè)計手段在各個階段得以相應(yīng)的實施,另外EMC設(shè)計從產(chǎn)品的系統(tǒng)角度進(jìn)行考慮,而不是單純的某個局部,只有這樣才能保證產(chǎn)品最終的EMC性能。
每個公司應(yīng)該建立一套EMC設(shè)計控制流程,同時支撐這個流程的需要相應(yīng)的EMC設(shè)計規(guī)范以及EMC設(shè)計查檢表,確保產(chǎn)品在研發(fā)過程各個階段,都能進(jìn)行EMC設(shè)計控制。
系統(tǒng)流程法具體各個階段工作內(nèi)容如下:
產(chǎn)品總體方案設(shè)計
在總體方案設(shè)計階段要求對產(chǎn)品的總體規(guī)格進(jìn)行EMC設(shè)計考慮,主要涉及產(chǎn)品銷售的目標(biāo)市場,以及需要滿足的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)要求,同時注意后續(xù)潛在目標(biāo)市場的EMC標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的要求。
基于以上對產(chǎn)品的EMC標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的要求提出產(chǎn)品的總體EMC設(shè)計框圖,并詳細(xì)制定產(chǎn)品EMC設(shè)計總體方案,如系統(tǒng)的屏蔽如何設(shè)計,系統(tǒng)整個電源拓?fù)浠A(chǔ)上濾波如何設(shè)計,產(chǎn)品的接地如何系統(tǒng)考慮等。
如果一款復(fù)雜數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品,產(chǎn)品定位了歐洲與日本市場,這樣就明確產(chǎn)品進(jìn)入上述市場就必須通過CE與VCCI認(rèn)證,就要考慮系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)屏蔽、電源以及信號接口濾波方案,整個系統(tǒng)的接地三個方面,從產(chǎn)品總體方案考慮來達(dá)到上述目標(biāo)市場認(rèn)證要求。
這個階段產(chǎn)品研發(fā)人員提出EMC總體方案,品質(zhì)或?qū)iT的EMC工程師依據(jù)檢查列表進(jìn)行把關(guān)檢查。
產(chǎn)品詳細(xì)方案設(shè)計
在產(chǎn)品詳細(xì)方案設(shè)計階段主要提出對產(chǎn)品總體硬件EMC設(shè)計方案,如:電源接口,信號接口,電纜選型,接口結(jié)構(gòu)設(shè)計,連接器選型等提出詳細(xì)的EMC設(shè)計與選型要求。確保后續(xù)實施過程中能夠重點關(guān)注注意這些要點。
如果我們設(shè)計一款醫(yī)療器械產(chǎn)品,就需要注意內(nèi)部數(shù)字電路模塊與模擬電路模塊的隔離,需要從內(nèi)部空間考慮數(shù)字電路對模擬電路的干擾,同時重點注意內(nèi)部電纜接口濾波處理。
這個階段產(chǎn)品硬件設(shè)計人員根據(jù)已有的規(guī)范提出EMC詳細(xì)方案,品質(zhì)或?qū)iT的EMC工程師依據(jù)檢查列表進(jìn)行把關(guān)檢查。