LES ESSAIS D IMMUNITÉ EN CEM Le 28 Septembre 2005 Jérôme SOTTAS Dans lintérêt des entreprises...

LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ EN CEM

Le 28 Septembre 2005

Jérôme SOTTAS

Dans l’intérêt des entreprises et des Hommes

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1 CONCEPTS FONDAMENTAUX

2 RISQUES DES EQUIPEMENTS

3 TYPES DE PERTURBATIONS LES PLUS COURANTES

4 ESSAIS D’IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS

5 METHODE D’ ÉVALUATION DE LA CONFORMITÉ

6 CONCLUSION

SOMMAIRE

3Titre de la présentation - JJ/MM/AA

CONCEPTS FONDAMENTAUXCONCEPTS FONDAMENTAUX1

Perturbation Électromagnétique

• Tout phénomène électromagnétique susceptible de dégrader les performances d’un dispositif ou d’un système.

Niveau de susceptibilité

Niveau d’immunité

Niveau de Compatibilité Électromagnétique

Niveau d’émission

Marge d’immunité

2 familles de perturbations

• Perturbations BF (< 150kHz) Conduit

• Perturbations HF (> 150kHz) Conduit + Rayonné

4Titre de la présentation - JJ/MM/AA

LES RISQUES DES EQUIPEMENTSLES RISQUES DES EQUIPEMENTS

2

Progrès technologiques = menaces en CEM

• Champs RF (GSM, Wi-Fi…)

• DES

• Foudre

• Menaces des circuits rapides (quartz…)

• Intégration d’équipements de natures différentes dans un même appareil

• Cohabitation entre électroniques et systèmes « perturbateurs » (automobile)

• Appareils médicaux

• IEMN

5Titre de la présentation - JJ/MM/AA

LES RISQUES DES EQUIPEMENTSLES RISQUES DES EQUIPEMENTS

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Normes CEM d’immunité

• Minimiser les risques de dysfonctionnement des équipement en s’assurant de leur immunité par rapport aux perturbations.

• Méthodes d’essai normalisées = répétitivité des tests

• Normes fondamentales (EN 61000-4-XX) Méthodologie

• Normes produits / génériques Niveaux limites

6Titre de la présentation - JJ/MM/AA

LES « MENACES » LES PLUS COURANTESLES « MENACES » LES PLUS COURANTES

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Couplage des perturbations

ÉquipementAuxiliaire

Opérateur

D.E.S

GSM, champs RF

GSM, champs RFGSM, champs RF

Perturbations conduites

7Titre de la présentation - JJ/MM/AA

LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS

LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS

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Les décharges Électrostatiques (EN 61000-4-2)

Reproduire de façon normalisée un phénomène de transfert de charges créé par un opérateur / un outil sur un équipement.

• Modèle du transfert d’énergie statique entre une personne et un objet :

• Décharges directes au contact (<8 kV) et dans l’air (<15 kV)

• Décharges indirectes sur plans de couplage H et V (< 8kV)

8Titre de la présentation - JJ/MM/AA

LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS

LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS4

Les champs EM en rayonné (EN 61000-4-3)

Reproduire de façon normalisée l’exposition d’un équipement à un champ RF.

• 80 MHz à 2,4 GHz modulé en amplitude à 80% par un signal de 1KHz, par pas de 1%

• Niveaux générés : de 1 V/m à 10 V/m à 3 m de l’EST

• Moyens d’essais : Chambre anéchoïque, générateur de signaux, amplificateurs, wattmètre, antennes, sonde de champ isotropique.

Technique en chambre réverbérante (EN 61000-4-21)

9Titre de la présentation - JJ/MM/AA

LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS

LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS4

• Chaîne de mesure selon EN 61000-4-3

10Titre de la présentation - JJ/MM/AA

LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS

LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS4

Les Transitoires Rapides en Salves (EN 61000-4-4)

Reproduire de façon normalisée les manœuvre de charges réactives, rebondissements de contacts de relais

• Injection sur alimentation, et sur câbles d’E/S par pince capacitive

• Niveaux d’essai : de 0,5kV à 4kV sur alimentation

de 0,25kV à 2kV sur E/S

11Titre de la présentation - JJ/MM/AA

LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS

LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS4

Les ondes de choc (EN 61000-4-5)

Reproduire de façon normalisée les défauts dans les réseaux d’alimentation, foudre

• Essai destructeur si équipement mal protégé

• Injection sur alimentations et lignes

• Forme d’onde et niveaux d’essai:

Tension : 1,2/50 µs / 10/700 µs

Courant : 8/20 µs

De 0,5 kV à 4 kV

12Titre de la présentation - JJ/MM/AA

LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS

LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS4

Les champs EM en conduit (EN 61000-4-6)

Reproduire de façon normalisée l’exposition DES CABLES d’un équipement à un champ RF.

• 150 kHz à 80 MHz modulé en amplitude à 80% par un signal de 1KHz, par pas de 1%

• Injection sur les câbles d’alimentation et E/S (si >3m) par pinces et/ou boîtiers de couplage

• Niveaux d’essai : de 1 Vrms à 10 Vrms

13Titre de la présentation - JJ/MM/AA

LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS

LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS

Les Champs magnétiques (EN 61000-4-8)

Reproduire de façon normalisée les courants dans les circuits d ’alimentation, circuits de terre et réseaux

• Seulement si composants sensibles

• Antenne boucle ou cadre, niveaux de 1 à 100 A/m

• Méthode par immersion :

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14Titre de la présentation - JJ/MM/AA

LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS

LES ESSAIS D’ IMMUNITÉ LES PLUS COURANTS

Les creux de tension (EN 61000-4-11)

Reproduire de façon normalisée les défauts et manœuvres dans le réseau d’alimentation en c.a.

• Injection sur alimentation AC

• Injection à plusieurs angles de phases

• Niveaux de coupures de 40% à 100%, pendant 0,5 à 250 périodes

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15Titre de la présentation - JJ/MM/AA

METHODE D’ ÉVALUATION DE LA CONFORMITÉ

METHODE D’ ÉVALUATION DE LA CONFORMITÉ

Méthode générale d’évaluation de la conformité

• Critère de bon fonctionnement à définir AVANT ESSAIS par le client.

• 3 façons d’évaluer la conformité d’un produit par rapport au critère défini.

» Critère A : Aucune perte de fonction de l’EST n’est tolérée PENDANT l’application de la perturbation. L’EST doit continuer à fonctionner normalement APRES l’application de la perturbation.

» Critère B : Perte de fonction tolérée PENDANT l’application de la perturbation. L’EST doit continuer à fonctionner normalement APRES l’application de la perturbation SANS INTERVENTION de l’opérateur.

» Critère C : Perte de fonction tolérée PENDANT l’application de la perturbation. L’EST doit continuer à fonctionner normalement APRES une éventuelle intervention de l’opérateur.

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16Titre de la présentation - JJ/MM/AA

CONCLUSIONCONCLUSION

Nécessité de réaliser des essais

• Répondre aux exigences essentielles des directive CEM (ou R&TTE)

• Améliorer la qualité

• Apporter une plus-value au produit en étant plus exigeant que les niveaux prescrits

• Meilleure maîtrise du produit

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