e-puls MAJ 2011 NYHETSBREVET OM EMC EMC FÖR CAD EN NY SERIE OM EMC PÅ CAD-NIVÅ STANDARDNYTT TILLÄGG MED UTÖKADE KRAVGRÄNSER FALLUCKAN DET SVÅRUPPREPADE FELET EMC SERVICES we create EMC.
VD:n har ordet ANDERS DREFELDT Tänk på hjärtat! Ett kretskort kan sägas vara hjärtat i en elektronikprodukt. Att tänka på EMC redan vid kretskortsnivå är ett sätt att slippa omkonstruktioner och dyra komponenter i ett senare skede. I detta nummer börjar vi en serie som vi kallar EMC på CAD-nivå och vi hoppas detta kan hjälpa CAD-folket med små tips som gör att kretskorten blir även optimerade för bästa möjliga EMC-prestanda. En intressant nyhet är att det finns nu en ny utökad kravgräns för emission i den allmänna miljöstandarden för industrimiljö EN 61000-6-4. Läs mer om detta under standardnytt. Om e-puls e-puls är gratis och kommer ut ungefär en gång i månaden. Men hur är det med det egna hjärtat då? Om man redan i början av projektet tänker på detta med EMC, brukar man slippa stressen i slutet av projektet för att saker och ting inte fungerar. Anmäl eller avanmäl din prenumeration på: http://www.emcservices.se/e-puls Har du frågor eller förslag på innehåll, kontakta Tony Soukka på e-post, tony@emcservices.se, eller ring 031-337 59 81. Anders Drefeldt VD Citera gärna e-puls, men ange alltid källan. Copyright EMC Services Elmiljöteknik AB 2011 EMC SERVICES ELMILJÖTEKNIK AB Möbelgatan 1 431 33, Sverige Tel 031-337 59 00 - www.emcservices.se EMC SERVICES we create EMC.
Under rubriken EMC på CAD-nivå samlar vi olika tips och tricks som man kan tänka på vid kretskortsdesign. Om man redan på kretskortsnivå tänker på EMC så kan man få både billigare och mindre platskrävande lösningar. EMC på CAD-nivå VIA-RADER OCH VÄRDEFULL STÄDNING av: Martin Quist martin@emcservices.se Ett enkelt men effektivt sätt att minska emission och öka immunitet är att efter ledningsdragning öka avståndet mellan viahål för att minska slitsstorlek och därmed minska jordslingor. Auto routing skapar i många fall dessa fällor. Dessutom är dessa via-rader oftast placerade där det är som känsligast, under eller nära en IC-krets vilket medför att kretsen får sämre marginaler på grund av dessa slingor. Men lite manuell städning efter ledningsdragning eliminerar man detta effektivt. Ofta finns utrymme för småflytt vilket gör att jorden kommer emellan. Det tar inte lång tid per kort att kontrollera och justera detta. Men det ger så mycket mer i EMC-labbet efteråt. Man kan även laborera med via-via-avståndsinställning om man jobbar med autoroter. En liten arbetsinsats som skapar god EMC redan på CAD-nivå! Figur 1 - Före via-flytt, ser vi att signalreturen får ta en stor omväg. Detta resulterar i en slinga vilket medför stor emission och liten tålighet. Figur 2 - Efter via-flytt går signalreturen en betydligt kortare väg!
standardnytt Allmän miljöstandard med nya kravgränser Den 6 april kom ett nytt tillägg A1 till den allmänna miljöstandarden (s.k. generic) för industrimiljö EN 61000-6-4, utgåva 2, som avser emission. I denna tar man två nya tekniksteg: - Separata kravnivåer för olika typer av mätmetoder - Emissionskrav upptill 6 GHz, som är beroende av frekvensinnehållet i provobjektets signaler Det nya tillägget ska tillämpas från 12/1 2014, så man har ett par år på sig att anpassa sin provning och produktutveckling. För de som använder emissionsstandarden för IT-utrustningar, EN 55022, känner igen sig när det gäller de högfrekventa kraven. Det är även på gång ett nytt tillägg EN 61000-6-3 - emission för hushållsmiljö. Vi lär få se motsvarande förändringar även där. Utöver denna nyhet har det kommit ett tillägg A1 till mätmetoden för ledningsbunden emission, EN 55016-2-1, utgåva 2. Detta tillägg ska användas senast från och med 2/1 2014. För de som använder strömtång (absorber clamp) för emissionsmätning, finns det nu en ny utgåva 2 av standarden för denna mätmetod, EN 55016-2-2. Även denna ska tillämpas senast från 2/1 2014. Lennart Hasselgren Technical Manager lennart@emcservices.se Med Standardnytt får du information om de viktigaste förändringarna inom EMC-standarder och därmed kan hålla dig uppdaterad inom din bransch. Även om produkten har funnits på marknaden ett tag, så ska den ändå uppfylla den standard som gäller vid försäljningstillfället.
utbildning KURSPROGRAM 2011 Vi arrangerar kurser både i Sverige och i Norge. Läs mer om kurserna och anmäl dig på vår hemsida: www.emcservices.se/utbildning KURSTITEL ORT DATUM Konstruera rätt för EMC Stockholm 8-10 MARS 20-22 SEPTEMBER 10-12 MAJ 6-8 DECEMBER 22-24 MARS 27-29 SEPTEMBER Avancerad EMC-konstruktion för kretskort Stockholm 1-2 NOVEMBER 12-13 APRIL 15-16 NOVEMBER EMC i fordonssystem Stockholm 14-15 JUNI 15-16 MARS 15-16 NOVEMBER EMC i praktiken 17 MARS 9 JUNI 15 SEPTEMBER 17 NOVEMBER Mekanikkonstruktion för EMC Stockholm 17-18 MAJ 13-14 SEPTEMBER 24-25 MAJ Europeiska EMC-krav Stockholm 3 NOVEMBER 8 JUNI 17 NOVEMBER EMC i militära apparater och system 22-24 NOVEMBER Termisk konstruktion av elektronik Stockholm 14 APRIL 30 NOVEMBER 20 OKTOBER EMC i fastigheter och installationer Stockholm 19 MAJ 29 NOVEMBER Med reservation för ev. ändringar
ESD - gör att att folk börjar brinna! Eller är det så farligt? Vi tog ett snack med Armekas försäljningschef Patrik Woss för att få reda på lite mer om ESD. Vad gör ni på Armeka egentligen? Armeka är ett teknikföretag som hjälper företag att lösa problem med statisk elektricitet, dagligt kallat ESD-skydd. Statisk elektricitet skapas hela tiden och på naturligt väg, tex genom att man går på ett golv. Den som blir uppladdad kommer för eller senare att bli urladdad något som väl alla känner igen som en stöt och det är där vi kommer in. Sker urladdningen på fel sätt kan det skapa problem. Är inte ESD ett överskattat problem? Jag skulle säga att det är oerhört underskattat. I vintras började en sjuksköterska brinna på ett sjukhus i Stockholmstrakten efter att hon spritat händerna. Ett dramatiskt exempel på att laddningar skapas på naturlig väg. Så problemet är inte begränsat till elektronikindustrin, om nu någon trodde det. Samarbete Armeka - brinner för ESD av: Tony Soukka tony@emcservices.se Vad var det som gjorde att du hamnade i ESD-världen? En platsannons som jag hittade under sista året på högskolan. Det verkade udda och spännande. Jag har faktiskt inte ångrat mig en sekund, jag får ju jobba med alla roliga tekniska prylar som finns och eftersom det blir tvärvetenskapligt så är det oerhört utvecklande. Man lär sig lite om mycket tack vare att man måste sätta sig in i kundens produkt och flöde för att göra rätt. Från betong till rymdteknik på ett behagligt sätt. Vad är det vanligaste misstaget som företag gör när det gäller ESD-skydd? Vad är det största tankefelet? Att inte ta problemet på allvar. Att kemifabriken brinner om man gör fel är naturligtvis allvarligt men för oss i elektronikvärlden kommer skyddskraven att bli mycket större i takt med att elektroniken utvecklas. Är du som företagare inte med på dagens nivå så är du akterseglad helt om fem år, sades på en konferens för tre år sedan. Rent tekniskt är det största felet att inte regelbundet kontrollera och utveckla det fysiska skyddet, det finns många oanslutna jordkablar där ute. Patrik Woss Finns det något som brukar gå sönder pga ESD men som vi inte tänker på? Haha, svår fråga. Jag vet att massor av konstiga fel när teknikprylar plötsligt slutar fungera beror på ESD det svåra är ju att leda det i bevis. Jag hatar när bilverkstaden säger sådär nu är det fixat, vi bytte bara elektroniken eller vi nollade datorn så hoppade det igång. Så mitt tips är nog att man ske vara extra noga när någon ska göra service på din elektronik. Teknikern fick komma många gånger för att byta kretskort på min värmepump. Först den sjätte hade han kortet korrekt förpackat och använde handledsband. Vi tackar Patrik för att han tog sig tid för dessa frågor. Vad skulle du vilja tipsa om när det gäller ESD, exempelvis i produktion? Ordning och reda är grunden och det gäller ju inte bara ESD. Men håller man rent och snyggt så är det ju lättare att hitta saker som medför ESD-risker. Uppladdade föremål och felaktiga material stick ut och kan då plockar bort. En annan viktig sak är att se längre än den egna produktionen. Lika viktigt att titta på är hur dina produkter hanteras hos underleverantörer och kunder.
falluckan Det svårupprepade felet av: Lennart Hasselgren, lennart@emcservices.se Företaget som Arne arbetar på har fått ett antal felrapporter från fältet om mystiska utfall på ett fordonstillbehör som de tillverkar. Produkten är provad och godkänd enligt alla konstens regler, och man har tagit till en marginal vid provningen så att man inte enbart går efter minimikraven i standarden. Dessutom har man gått igenom alla deltester i den senaste elkvalitetstandarden för fordon, ISO 16750-2. Man misstänker att det är transienter på kraftmatningen som är problemet. Därför går man till Everts EMC-labb för att kunna upprepa felen i ett bänkprov. - Nu har vi gått igenom alla pulserna som är med i kraven på kraftmatningen, och ändå händer ingenting, säger Arne. Och vi har dessutom höjt provnivån ett snäpp för att se om det händer något mera! - Hmmm det här var ett svårfunnet fel, muttrar Evert. - Vi kan ju inte bara testa på utan komma någon vart. Jag vet ju inte vad jag ska åtgärda om jag inte kan se felet! utbrister Arne frustrerat. - Det var en envis apparat att bete sig bra, instämmer Evert, irriterad över att inte ha lyckats skjuta sönder den. - Men låt se, fortsätter Evert. Vi har gjort de testerna, och de där och de där. Load dump-pulsen har vi kört med en högre nivå än senast. Men om vi rattar lite här Evert gör ett nytt försök och lägger på en load dump-puls (som ska simulera att man t ex gör en hjälpstart av ett annat fordon). - Se, nu hakade den upp sig, ropar Evert muntert och med nytt självförtroende. - Det var som attan, var det så den betedde sig, säger Arne (som också faktiskt är glad). Då kan vi gå vidare med undersökningen! Jättebra! Vad var det som Evert ändrade på? Kom med förslag! Falluckan beskriver ett EMC-relaterat problem där läsaren får komma med idéer på hur problemet skall lösas. Vår lösning samt kommentarer på läsarnas lösningar presenteras sedan i följande nummer av e-puls.
falluckan - lösning Våra flimrande lampor - del 2 av: Lennart Hasselgren, lennart@emcservices.se Arne har inte ro att ta sig en kopp kaffe! Vad är det han har hittat? Fundera på detta och hör av er med ett förslag! Svar Fråga, från Falluckan 118 I en tidigare fallucka (nr 106) berättade vi att Evert hade problem i sitt nya kontor med att det flimrade i belysningen när man använde en ny kombinerad scanner och skrivare. Den snabba lösningen i detta fall var att Arne flyttade scannerns kraftanslutning till ett annat uttag i rummet. Så när scannern drog pulsad ström från elnätet, så påverkade det inte belysningen så att man märkte det. - Men det är djupt irriterande att problemet uppstod, säger Arne (som inte gillar nödlösningar egentligen). Vi måste leta upp roten till det onda! Vi har ju ett EMC-labb. Vi går och mäter upp scannern, den klarar säkert inte kraven! - Hmmm, muttrar Arne efter att ha gjort mätningen. Nåja, den klarade väl kraven då. Så jag kan inte klaga på apparaten (han hade inte haft något emot det ). Då måste jag leta efter problemet på en högre nivå. Arne går igenom lokalerna, och inser efter ett tag att det här med flimret inte var ett enskilt problem för Evert. Det var bara det att Evert var den som uppmärksammade fenomenet först. Så han rotar vidare och till slut - Hallå, Arne! Nu är det fika. Ska du inte komma och ta dig en kopp? ropar Evert i korridoren. - Ehh nja vänta inte just nu. Jag måste ta hand om något snabbt här. Det Arne upptäckte var att en säkringshållare (för smältsäkringar) i undercentralen som matade lokalerna hade blivit glödhet. Det hade till och med blivit så illa att det hade börjat knastra i den, så Arne hittade den med hjälp av ljudet. Ett annat sätt som är effektivt är att använda en IR-detektor, men det behövdes inte denna gång. Att säkringen blir varm betyder att det utvecklas effekt i den, dvs det blir ett spänningsfall som orsakar flimmer i lamporna när man slår på till synes harmlösa utrustningar. Det fanns alltså en akut brandrisk i centralen, så Arne ville snabbt få problemet åtgärdat kaffet fick vänta. Den behörige elektrikern kopplade ifrån de sotiga säkringshållarna och flyttade över kablarna till en ny fräsch grupp. Elkvaliteten blev nu med ens mycket bättre, säkringarna svala, och Arne kan pusta ut. Sensmoral: Nödlösningar kan dölja ett djupare problem som kommer upp till ytan i alla fall och då kan det bli bråttom. Om man upptäcker att det flimrar i belysningen, är det ett varsel om att något är fel i elanläggningen. Ett sådant fel kan vara varmgång i säkringar. Ett annat fel som kan uppstå är att nollpunktens anslutning glappar någonstans i kedjan på väg till transformatorn. Ett sådant fel kan dessutom ge upphov till tillfälliga överspänningar för en utrustning, eftersom nollan flyter. Spänningen varierar då beroende på vilka laster som är påslagna för tillfället. Detta gör att felsökningen kan bli komplicerad, men man ska inte ge upp! Så ta elkvaliteten på allvar det är också en delmängd av EMC, eftersom området täcker frekvensområdet DC till flera GHz. Detaljbild på förkolnade säkringsbottnar i elcentralen Nästa nummer av e-puls kommer i juni!