EMI 측정장(1) 야외 시험장 (Open Field Test Site) 정의 막힌 환경이 아닌 장소를 의미하는 것으로 그 측정 환경에서 존재하는 물리적인 것은 대지뿐이고, 주위에는 물리적 반사물등이 없는 것으로 EMI 측정 규격 속에서 다음의 2가지로 정의하고 있다. - 물리적 환경조건 : SITE 구조의 필요 조건 (SITE 조건) - SITE ATTENUATION : SITE의 전파 전달 특징 (SITE 평가) 구비 조건 - 주위에 반사물이 없을 것(돌출물 크기 : 5 cm 이하) - 주위에 가공 전선이 없을 것 - 주위의 전파 환경이 좋을 것(규제치보다 6 dB 이하)

EMI 측정장(2) 금속 대지면 - 금속판 또는 금속망 사용 - 금속망일 경우, 최대 눈금 크기 : 최대 측정 주파수의 0.1λ 이하일 것 ( 1 GHz일 경우 : 3 cm 이하) 최소 면적 (주변 반사물이 없는 최소한의 면적)

EMI 측정장(3) 전파암실(Anechoic Chamber) 정의 자연환경의 영향(Ambient Noise)에 의해서 측정 효율이 떨어지는 야외시험장을 대용할 목적으로 바닥면(Ground Plane)을 제외한 모든 벽면을 전파 흡수체 및 금속판으로 제작 된 전파암실을 사용하여 실내에서 전천후로 측정을 용이하게 할 수 있다. 구비 조건 - 외부 전파의 차단 (외부 잡음의 영향 제거) - 내부 전파의 흡수 (전파적으로 무한 공간 실현) - 야외시험장과 같은 Site Attenuation 특성 확보 (±4 dB) - Ground Plane은 야외시험장과 같은 조건일 것

EMI 측정장(4) 전파암실(Anechoic Chamber)의 구성 Shield enclosure Antenna mast 1 to 4 m EUT direct turntable reflected Groundplane

주요 EMI 측정 장비(1) 전계강도 측정기(EMI TEST RECEIVER) 측정 주파수 대역별 분해 대역폭 (6 dB 이하) 9 - 150 kHz : 200 Hz CISPR BAND A 0.15 - 30 MHz : 9 kHz CISPR BAND B 30 - 300 MHz : 120 kHz CISPR BAND C 300 – 1000 MHz : 120 kHz CISPR BAND D 검파기 첨두치 검파 (Peak) 준첨두치 검파 (Quasi-peak) 평균치 검파 (Average)

주요 EMI 측정 장비(2) 안테나 (종류 및 주파수 특성) 방사 잡음 측정용 안테나는 각국의 방해파 측정기 및 측정법 규격과 함께 규정되어 있다. 안테나는 전자파의 측정 대상 성분에 따라서 자계 측정용과 전계 측정용으로 나누어 지고, 또 측정 주파수 대역에 따라 구조, 특성이 다르다. 일반적으로 규격에서 요구하는 전계 측정용 안테나는 반파장 Dipole 안테나지만, 광대역 안테나도 정확한 교정으로 Dipole 안테나와의 상관 관계가 좋다면 사용이 가능하다.

주요 EMI 측정 장비(3) 안테나의 종류

Rod Antenna Loop Antenna Dipole Antenna Biconical Antenna Log-periodic Antenna Horn Antenna

주요 EMI 측정 장비(4) LISN (Line Impedance Stabilization Network) 용 도 - 시험품의 전원 Line으로 전도되는 Noise 전압을 측정할 때의 Transducer로서 사용 기 능 - 방해파 측정기와의 Impedance Matching - 의사 전원의 Impedance의 부하 - 주전원 Line으로부터의 외부 Noise 방지 특 성 - Impedance 특성 : 50 Ω 또는 150 Ω - 주파수 범위 : 9 kHz ~ 30 MHz

LISN의 구성회로

잡음(EMI Noise)의 분류 광대역 잡음 (Broadband Noise) 협대역 잡음 ( Narrowband Noise) 충격성 잡음, 열잡음, 기타 비정현파 잡음처럼 전계강도 측정기의 분해 대역폭에 비해 넓은 Spectral 성분을 가지고, 또한 그 Spectral 성분이 매우 근접하고 있어서 전계강도 측정기에 의해 분리 수신될 수 없는 잡음 협대역 잡음 ( Narrowband Noise) 하나 또는 둘 이상의 Sharp한 Peak로 된 Spectral 성분을 가진 연속파로서, 전계강도 측정기의 분해대역폭보다 좁고, 각각의 Spectral 성분이 충분히 떨어져 있어서 전계강도 측정기에 의해 분리 수신될 수 있는 잡음

광대역 잡음과 협대역 잡음의 구별 방법

Conducted Emission Test 시험 개념 - EUT의 Cable(전원 또는 통신선로)을 통하여 전도되는 방해 파를 측정함 시험 방법 - Spectrum analyzer로 Scan(측정대상이 되는 전 주파수 대역을 빠른 속도로 측정) - Limit Line대비 6dB Margin이내의 스펙트럼 성분을 재 Scan하여 전계 강도계로 최종 평가 시험 구성(전원일 경우)

Radiated Emission Test 시험 개념 - EUT(Equipment Under Test)로부터 공간으로 직접 방사되는 방해파 측정 시험 방법 - Spectrum analyzer로 Scan(측정대상이 되는 전 주파수 대역을 빠른 속도로 측정) Limit Line대비 6dB Margin이내의 스펙트럼 성분을 재 Scan하여 전계강도계로 최종 평가 시험구성(전파암실) Antenna mast 1 to 4 m EUT direct turntable reflected Groundplane

Electrostatic discharge(ESD) immunity Test(1) - 서로 다른 전위의 두 물체 사이에서 직접적인 접촉이나 전자기장에 의한 유도 정전하가 교환되는 현상. - 사람 또는 사물에 의해 축적되어진 전하의 갑작스런 방출에 의해 시스템 성능 저하

Electrostatic discharge(ESD) immunity Test(2) 시험방법 인가 부위의 결정 - 기본적으로 사람의 손이 닿을 수 있는 모든 곳(표면, 케이블, Connect 등), HCP 및 VCP - 표면 도장이 절연을 목적으로 하지 않는 경우 도장을 벗겨 내고 시험 시험 Level의 결정 - 접촉방전 ±4kV, 기중방전 ±8kV, 적합기준 B등급 - 사용설명서 상에 제품규격이나 다른 규격이 주어지지 않는다면 일반적인 분류 내에서 판정 인가방법 - 각 극성별 최소 10회 이상의 단일방전 - 방전 시간간격 1초 이상 시험 시 주의사항 - 적절한 온습도를 유지 한다(특히 습도는 시험에 큰 영향을 미친다). - 각 시험에 맞게 방전 Tip을 사용하여야 한다. - 시험 인가는 Level I에서부터 목표 Level까지 순차적으로 실시한다. - 극성 교체 시 충분한 방전(정전기는 EUT에 축적되는 경향이 있다)을 한다.

Radiated immunity Test(1) 시험 개념 - EUT가 높은 전계강도 환경에 노출 되었을 때 요구되는 성능을 발휘할 수 있는 내성 시험구성

Radiated immunity Test(2) 시험방법 인가 부위 - 상하 면을 제외한 4면에 대하여 시험(Antenna Polarization : 수직/수평 모두 시험) 시험 Level의 결정 - 3V/m, 주요 적합기준 A등급. - 사용설명서 상에 제품규격이나 다른 규격이 주어지지 않는다면 일반적인 분류 내에서 판정 인가 방법 - 80MHz~1GHz, 1% Step., AM Modulation 주의 사항 - 시험 대상이 되는 면과 Field Uniformity를 측정한 면은 시험 시 일치 - 사용 설명서에 표시된 대로 배선 - 적절한 온 습도를 유지 - 주변기기와의 통신을 목적으로 하는 배선도 Field Uniformity 면과 일치 - 배선의 길이가 1m를 초과하는 경우 1m의 길이가 되게 0.3~0.4m의 길이로 팔자형태로 묶는다 - 시험인가 시 시료의 상태를 모니터링 하여야 한다(모니터링 방법은 개발자와 상의)

EFT/Burst immunity Test(1) - 매우 빠른 노이즈 펄스의 연속으로 전기적 빠른 과도현상에 대한 내성시험 임 시험구성 Conductive Coupling EFT/Burst 개념

EFT/Burst immunity Test(2) 시험방법 인가 부위 - 전원공급단자, 접지단자, Data입출력단자, 제어단자 시험 Level의 결정 - 입력교류전원공급단자는 첨두값 1kV, 반복률 5kHz, 주 적합기준 B등급 - 입력교류전원공급단자 외는 첨두값 0.5kV, 반복률 5kHz, 주 적합기준 B등급. - 사용설명서 상에 제품규격이나 다른 규격이 주어지지 않는 다면 일반적인 분류내에서 판정 인가방법 - 입력교류/직류전원단자는 CDN(Coupling/Decoupling Network)를 사용하여 직접 인가. - Data입출력단자, 제어단자는 Coupling Clamp를 사용하여 인가 주의사항 - 시험 대상이 되는 케이블의 길이가 1m를 초과하는 경우 직경 0.3~0.4m의 원으로 만들어 0.1m높이의 비전도성 Table위에 두어야 한다. - 시험대상이 되는 케이블이 여러 개 일 경우 각 케이블에 대해 독립적으로 시험 - 적절한 온 습도를 유지하며 시험 시 시료의 상태를 모니터링 한다.

Surge immunity test(1) Surge 개념 시험구성 - Indoor는 6kV이내, Outdoor는 10kV이상 시험구성 Conductive Coupling GND평면 Surge발생기 EUT 전원코드 L N G 신호선 제어선 AE Coupling/ De-coupling Network Surge 출력

Surge immunity test(2) 시험구성 인가 부위 - EUT에 접속되는 케이블(내 Surge의 가능성이 있는)에 인가함. 시험 Level의 결정 - 0.5 – 4kV - 사용설명서 상에 제품규격이나 다른 규격이 주어지지 않는다면 일반적인 분류 내에서 판정 인가 방법 - 대상 단자에 CDN(Coupling/Decoupling Network)를 사용하여 직접 인가. 주의 사항 - 라인-라인, 라인-접지간에 인가 단계적으로 전압을 상승 시키면서 시험 - 오 동작 가능성을 확인하기 위해 충분한 횟수의 정,부의 시험펄스 인가 - 시험인가 시 시료의 상태를 모니터링(모니터링 방법은 개발자와 상의하여 결정)

Conducted Immunity Test(1) 시험 개념 - 전원선/통신선을 통해 외래의 전도 방해파에 견디어 내는 내성 시험구성 보조장치1 보조장치2 EUT CDN CDN 대지기준면 T T2 고주파 발생기 T = 50Ω부하, T2 = 전력감쇠기(6dB), CDN = 결합 및 감 결합 회로망

Conducted Immunity Test(2) 시험방법 인가 부위 - 전원공급단자, 접지단자, Data 입출력단자, 제어단자 시험 Level의 결정 - 1V, 3V, 10V - 사용설명서 상에 제품규격이나 다른 규격이 주어지지 않는다면 일반적인 분류 내에서 판정 인가 방법 - CDN을 사용한 인가 - EM Clamp를 사용한 인가 - Current Injection Probe를 사용한 인가 시험 시 주의 사항 - 적절한 온 습도를 유지 한다. - 잡음 인가방법에 따른 적절한 배선(사용설명서에 명시된 케이블사용)을 선택 한다. - 시험인가 시 시료의 상태를 모니터링 하여야 한다.(모니터링 방법은 개발자와 상의하여 결정한다)

Power frequency magnetic field Immunity Test(1) 시험 개념 - 전원 주파수 자기장에 노출된 장비의 내성 - 주요 대상 : CRT를 사용하는 모니터, 자기장에 의해 영향을 받을 수 있는 제품 류 시험구성

Power frequency magnetic field Immunity Test(2) 시험방법 인가 부위 - 유도 코일을 사용하여 EUT에 대해 수평 및 수직편파로 자기장 인가 시험 Level의 결정 - 1A – 100A - 사용설명서 상에 제품규격이나 다른 규격이 주어지지 않는다면 일반적인 분류 내에서 판정 인가 방법 - 유도코일을 사용한 인가 시험 시 주의 사항 - 적절한 온 습도를 유지 한다. - 모든 케이블은 그 길이 1m에 걸쳐 자기장에 노출되어야 한다. (사용설명서에 명시된 케이블사용) - 시험인가 시 시료의 상태를 모니터링 하여야 한다

Voltage dips, short, interruption & Variation Immunity Test(1) 시험 개념 - 공급전원의 전압 강하, 순간 정전 및 전압 변동이 일어날 때 전기 및 전자장비가 데이터를 잃거나 데이터 왜곡을 일으키는지, 또 주전원 전압이 회복된 후 장비가 올바르게 작동하는지 등의 내성 평가 시험구성

Voltage dips, short, interruption & Variation Immunity Test(2) 시험방법 인가 부위 - 전원공급단자 시험 Level의 결정 - 0%, 40%와 70%의 전압강하와 이에 상응하는 100%, 60%와 30%의 순간정전 인가 방법 - EUT의 전원단에 직접인가 시험 시 주의 사항 - 적절한 온 습도를 유지 한다. - 각각의 시험 간격이 최소 10s의 간격을 갖는 연속적인 3개의 전압강하/순간정전의 지속시간과 시험레벨의 선택된 조합으로 시험이 실시 - 시험인가 시 시료의 상태를 모니터링 하여야 한다 - 전원 공급 전압의 급격한 변화가 전압의 영점교차에서 발생하도록 한다.

방해파 측정환경 및 설비(1) 측정 설비의 조건 및 규격 주요측정 설비류 - 국제 : CISPR Pub. 16, 16-1 - 미국 : ANSI C 63.4 주요측정 설비류 - 야외시험장(OATS-Open Field Test Site) · Radiated Emission 측정 주변에 반사물체 및 주변잡음이 없을 것 · 대지면 지형은 평탄/수평일 것, 시험장 감쇄량 조건에 적합할 것 단점 : 주변잡음의 과다로 신속한 측정 및 기온영향으로 Data 재현성이 어려움

방해파 측정환경 및 설비(1) 주요 측정 설비류 - 전자파암실(Anechoic Chamber) - Open Site 대용 시험장 · 내부전파의 차단, 내부전파의 흡수 · 야외시험장과 동일한 시험장 감쇄량 구현 (장점) 주위 전자파 및 기온의 영향이 없고, 측정속도가 빠름 (단점) 고가(高價) - 차폐 실험실(Shield Room) · 용도 : 전원 전도 방해파 측정, 방해파 전력 측정 - 측정기기류 · 안테나, 수신기(Receiver), LISN, Absorbing Clamp

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