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企業(yè)面臨的電磁兼容問(wèn)題和挑戰(zhàn)
發(fā)布時(shí)間:2019-03-27 責(zé)任編輯:xueqi
【導(dǎo)讀】目前業(yè)界很多公司都是在前期設(shè)計(jì)階段沒(méi)有考慮EMC方面問(wèn)題,往往是在在產(chǎn)品樣機(jī)出來(lái)再進(jìn)行EMC摸底測(cè)試,如果這時(shí)測(cè)試通過(guò),則是比較幸運(yùn)的。但大多數(shù)情況下是不能測(cè)試通過(guò)的,這時(shí)出了問(wèn)題進(jìn)行整改并需要對(duì)產(chǎn)品重新設(shè)計(jì),常常會(huì)要進(jìn)行較大改動(dòng)。
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(chǎng)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(chǎng)?
這是每一個(gè)向國(guó)際化轉(zhuǎn)型公司研發(fā)都會(huì)面臨的問(wèn)題與困惑,各個(gè)企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)部門(mén)面臨著巨大挑戰(zhàn)。
根據(jù)我們對(duì)業(yè)界大多電子企業(yè)的了解,目前企業(yè)在EMC設(shè)計(jì)方面的現(xiàn)狀是,“三個(gè)沒(méi)有”。
產(chǎn)品工程師沒(méi)有掌握EMC設(shè)計(jì)方法
企業(yè)沒(méi)有產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)流程
企業(yè)沒(méi)有具體明確EMC責(zé)任人
主要表現(xiàn)在:
由于國(guó)內(nèi)研發(fā)工程師大多沒(méi)有接受系統(tǒng)的全面的EMC培訓(xùn)經(jīng)歷,更沒(méi)有電磁兼容產(chǎn)品的相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)!
遇到產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)問(wèn)題不知如何解決?
所以我們經(jīng)常看到有相當(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(méi)有思路!
企業(yè)內(nèi)部沒(méi)有一套針對(duì)EMC設(shè)計(jì)流程,EMC性能設(shè)計(jì)的好壞完全取決于個(gè)別產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員的素質(zhì)和經(jīng)驗(yàn),使得公司開(kāi)發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品電磁兼容性能沒(méi)有一致性的保證,通常都會(huì)在某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題,導(dǎo)致產(chǎn)品多數(shù)在后期不能順利的通過(guò)測(cè)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(guó)90%以上的電子企業(yè)沒(méi)有一套EMC設(shè)計(jì)、驗(yàn)證流程。
企業(yè)沒(méi)有一套對(duì)EMC性能負(fù)責(zé)的責(zé)任體系,沒(méi)有專職的EMC設(shè)計(jì)工程師。
因?yàn)镋MC涉及整個(gè)產(chǎn)品的各個(gè)環(huán)節(jié),整個(gè)公司沒(méi)有明確的責(zé)任人,也就沒(méi)有足夠的關(guān)注,同時(shí)也不能協(xié)調(diào)整個(gè)產(chǎn)品各部分相關(guān)共同對(duì)產(chǎn)品最終EMC性能負(fù)責(zé)!
目前業(yè)界具有EMC設(shè)計(jì)的工程師很少,而企業(yè)里面有專職進(jìn)行EMC設(shè)計(jì)崗位的就更少!
2、業(yè)界面臨問(wèn)題
一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷總體規(guī)格方案設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)試裝、摸底預(yù)測(cè)試、認(rèn)證幾個(gè)階段。
目前業(yè)界很多公司都是在前期設(shè)計(jì)階段沒(méi)有考慮EMC方面問(wèn)題,往往是在在產(chǎn)品樣機(jī)出來(lái)再進(jìn)行EMC摸底測(cè)試,如果這時(shí)測(cè)試通過(guò),則是比較幸運(yùn)的。
但很不幸的是,大多數(shù)情況下是不能測(cè)試通過(guò)的,這時(shí)出了問(wèn)題進(jìn)行整改并需要對(duì)產(chǎn)品重新設(shè)計(jì),常常會(huì)要進(jìn)行較大改動(dòng)。
這個(gè)階段產(chǎn)品電磁兼容出現(xiàn)問(wèn)題原因比較多,如果是因?yàn)槠帘螁?wèn)題往往會(huì)涉及結(jié)構(gòu)模具改動(dòng),如果因?yàn)榻涌跒V波問(wèn)題就會(huì)對(duì)產(chǎn)品原理圖進(jìn)行改動(dòng),同時(shí)導(dǎo)致PCB的重新設(shè)計(jì),還有可能會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)接地問(wèn)題,那就會(huì)對(duì)整個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)重新做調(diào)整,重新設(shè)計(jì)。
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(wèn)題整改導(dǎo)致產(chǎn)品延遲海外上市一年,同時(shí)研發(fā)費(fèi)用增加五十萬(wàn)元人民幣!
這種通過(guò)研發(fā)后期測(cè)試發(fā)現(xiàn)問(wèn)題然后再對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行的測(cè)試修補(bǔ)法業(yè)界比較常見(jiàn),但往往會(huì)導(dǎo)致企業(yè)產(chǎn)品不能及時(shí)取得認(rèn)證而上市,因此也是目前很多走向國(guó)際市場(chǎng)公司研發(fā)部門(mén)所面臨的困惑。
出現(xiàn)這種現(xiàn)狀的根本原因是:沒(méi)有把EMC問(wèn)題在產(chǎn)品設(shè)計(jì)前期解決!
3、系統(tǒng)流程法(System Flow Method)
產(chǎn)品工程師可以通過(guò)短期的培訓(xùn)以及通過(guò)積累經(jīng)驗(yàn)基本掌握EMC設(shè)計(jì)的方法,但對(duì)于一個(gè)企業(yè)來(lái)講,目前迫切的是建立一套規(guī)范的EMC設(shè)計(jì)流程,把電磁兼容要求融入產(chǎn)品設(shè)計(jì)中去,這樣才能保證企業(yè)大多產(chǎn)品經(jīng)過(guò)這樣的流程順利通過(guò)測(cè)試認(rèn)證。
如果能從設(shè)計(jì)流程的早期階段就導(dǎo)入正確EMC設(shè)計(jì)策略,同時(shí)研發(fā)工程師掌握正確的EMC設(shè)計(jì)方法,從產(chǎn)品設(shè)計(jì)源頭解決EMC問(wèn)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(duì)于產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)主要從技術(shù)點(diǎn)來(lái)講,如屏蔽、濾波、接地、PCB設(shè)計(jì)等層面,但對(duì)于一個(gè)企業(yè)來(lái)講,這些都是一些技術(shù)知識(shí)點(diǎn),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(shí)施,同時(shí)如何把電磁兼容知識(shí)與我們產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)合,形成針對(duì)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(jì)融入研發(fā)設(shè)計(jì)流程,我們根據(jù)國(guó)內(nèi)外著名公司的EMC設(shè)計(jì)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(jì)理念,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各個(gè)階段進(jìn)行EMC設(shè)計(jì)控制,把可能出現(xiàn)的EMC問(wèn)題在研發(fā)前期進(jìn)行考慮。
設(shè)計(jì)過(guò)程中主要從產(chǎn)品的電路(原理圖、PCB設(shè)計(jì)),結(jié)構(gòu)與電纜,電源模塊,接地等方面系統(tǒng)考慮EMC問(wèn)題,針對(duì)可能出現(xiàn)EMC問(wèn)題進(jìn)行前期充分考慮,從而確保產(chǎn)品樣品出來(lái)后能夠一次性通過(guò)測(cè)試與認(rèn)證!
4、系統(tǒng)流程法簡(jiǎn)介
系統(tǒng)流程法就是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的研發(fā)階段,從流程上進(jìn)行設(shè)計(jì)控制,確保EMC的設(shè)計(jì)理念,設(shè)計(jì)手段在各個(gè)階段得以相應(yīng)的實(shí)施,另外EMC設(shè)計(jì)從產(chǎn)品的系統(tǒng)角度進(jìn)行考慮,而不是單純的某個(gè)局部,只有這樣才能保證產(chǎn)品最終的EMC性能。
每個(gè)公司應(yīng)該建立一套EMC設(shè)計(jì)控制流程,同時(shí)支撐這個(gè)流程的需要相應(yīng)的EMC設(shè)計(jì)規(guī)范以及EMC設(shè)計(jì)查檢表,確保產(chǎn)品在研發(fā)過(guò)程各個(gè)階段,都能進(jìn)行EMC設(shè)計(jì)控制。
系統(tǒng)流程法具體各個(gè)階段工作內(nèi)容如下:
產(chǎn)品總體方案設(shè)計(jì)
在總體方案設(shè)計(jì)階段要求對(duì)產(chǎn)品的總體規(guī)格進(jìn)行EMC設(shè)計(jì)考慮,主要涉及產(chǎn)品銷(xiāo)售的目標(biāo)市場(chǎng),以及需要滿足的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)要求,同時(shí)注意后續(xù)潛在目標(biāo)市場(chǎng)的EMC標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的要求。
基于以上對(duì)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(jì)框圖,并詳細(xì)制定產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)總體方案,如系統(tǒng)的屏蔽如何設(shè)計(jì),系統(tǒng)整個(gè)電源拓?fù)浠A(chǔ)上濾波如何設(shè)計(jì),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(chǎng),這樣就明確產(chǎn)品進(jìn)入上述市場(chǎng)就必須通過(guò)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(hào)接口濾波方案,整個(gè)系統(tǒng)的接地三個(gè)方面,從產(chǎn)品總體方案考慮來(lái)達(dá)到上述目標(biāo)市場(chǎng)認(rèn)證要求。
這個(gè)階段產(chǎn)品研發(fā)人員提出EMC總體方案,品質(zhì)或?qū)iT(mén)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(jì)
在產(chǎn)品詳細(xì)方案設(shè)計(jì)階段主要提出對(duì)產(chǎn)品總體硬件EMC設(shè)計(jì)方案,如:電源接口,信號(hào)接口,電纜選型,接口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),連接器選型等提出詳細(xì)的EMC設(shè)計(jì)與選型要求。確保后續(xù)實(shí)施過(guò)程中能夠重點(diǎn)關(guān)注注意這些要點(diǎn)。
如果我們?cè)O(shè)計(jì)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(duì)模擬電路的干擾,同時(shí)重點(diǎn)注意內(nèi)部電纜接口濾波處理。
這個(gè)階段產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)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(mén)的EMC工程師依據(jù)檢查列表進(jìn)行把關(guān)檢查。
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