การปิดโรงงานที่เกิดจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า: การทดสอบ EMC สามารถหลีกเลี่ยงการสูญเสียได้อย่างไร?

การปิดโรงงานที่เกิดจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า: การทดสอบ EMC สามารถหลีกเลี่ยงการสูญเสียได้อย่างไร?

บทนำ: ภัยพิบัติที่มองไม่เห็นมีมูลค่านับล้าน

ในปี 2024 โรงงานผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ที่รู้จักกันดีมีประสบการณ์การทำงานผิดปกติบ่อยครั้งของเครื่องมือเครื่องจักร CNC ในสายการผลิตส่งผลให้ 48- ชั่วโมงการปิดสายการผลิตทั้งหมดของสายการผลิตทั้งหมด . หลังจากการตรวจสอบความถี่ในการทำงาน เส้นและทำให้เกิดความผิดปกติของสัญญาณ . เหตุการณ์นี้ทำให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจมากกว่า 3 ล้านหยวนและทำให้เกิดความล่าช้าในการส่งมอบและความเสียหายต่อชื่อเสียงของแบรนด์ .}

นี่ไม่ใช่กรณีที่แยกได้ . ตามสถิติการสูญเสียข้อมูลประจำปีของข้อมูลและอุปกรณ์การหยุดทำงานที่เกิดจากความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) สูงถึง $ 1 . 7 ล้านล้านเทียบเท่ากับ GDP ของเยอรมนี การทดสอบ EMC เป็นบรรทัดแรกของการป้องกันสำหรับองค์กรที่จะต่อต้านความเสี่ยง

1. ธรรมชาติของปัญหา EMC: สนามรบที่มองไม่เห็น

1) คำจำกัดความหลักของความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC)

EMC มีความสามารถหลักสองประการ:

• สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI): สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยอุปกรณ์นั้นไม่ส่งผลกระทบต่ออุปกรณ์อื่น ๆ
• ภูมิคุ้มกันแม่เหล็กไฟฟ้า (EMS): อุปกรณ์ยังคงทำงานได้อย่างเสถียรในสภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้าที่ซับซ้อน .

ในระยะสั้น EMC ต้องการอุปกรณ์ที่จะ "ไม่ทำลายหรือเหยื่อ ."

2) แหล่งสัญญาณรบกวนทั่วไปในสถานการณ์อุตสาหกรรม

• การรบกวนที่ดำเนินการ: การส่งผ่านสายไฟและสายสัญญาณ (เช่นตัวแปลงความถี่, แหล่งจ่ายไฟสลับ);
• การรบกวนจากรังสี: การแพร่กระจายในรูปแบบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่นอุปกรณ์เชื่อมความถี่สูงโมดูลการสื่อสารไร้สาย);
• เส้นทางการมีเพศสัมพันธ์: การมีเพศสัมพันธ์แบบ capacitive/อุปนัยระหว่างอุปกรณ์, ลูปพื้นดิน, ฯลฯ .

นำกรณีในบทความเป็นตัวอย่างกระแสฮาร์มอนิกที่สร้างขึ้นโดยตัวแปลงความถี่จะถูกดำเนินการไปยังระบบ CNC ผ่านเครือข่ายพลังงานที่ใช้ร่วมกันและลูปดินที่เกิดขึ้นจากเฟรมโลหะในการประชุมเชิงปฏิบัติการเพิ่มเติมจะขยายเอฟเฟกต์สัญญาณรบกวน .}

2. การทดสอบ EMC: จาก "การดับเพลิงแบบพาสซีฟ" ถึง "การป้องกันที่ใช้งาน"

1) ทำไมการทดสอบ EMC จึงจำเป็น?

• ข้อกำหนดด้านกฎระเบียบที่บังคับใช้: สหภาพยุโรป CE, China CCC และการรับรองอื่น ๆ ทั้งหมดใช้ EMC เป็นเกณฑ์การเข้า;
• การพิจารณาทางเศรษฐกิจ: ค่าใช้จ่ายในการทดสอบก่อนกำหนดเพียง 1/10 ของค่าใช้จ่ายในการแก้ไขในภายหลัง;
• ความจำเป็นทางเทคนิค: 90% ของปัญหา EMC ในระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนสามารถหลีกเลี่ยงได้ผ่านการทดสอบเฟสการออกแบบ

2) การจำแนกประเภทและมาตรฐาน

3) ข้อกำหนดการทดสอบสภาพแวดล้อม

• ห้อง Anechoic: ใช้สำหรับการทดสอบการปล่อยรังสี/ภูมิคุ้มกันเสียงพื้นหลังควรน้อยกว่าขีด จำกัด 6dB;
• ห้องป้องกัน: การแยกการรบกวนภายนอกเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำในการทดสอบที่ดำเนินการ

3. การวิเคราะห์เชิงปฏิบัติ: EMC การแก้ไขปัญหาและแผนแก้ไข

การทบทวนกรณี: การแก้ปัญหาการรบกวนตัวแปลงความถี่

ขั้นตอนที่ 1: การแปลแหล่งสัญญาณรบกวน

ใช้เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมเพื่อจับเสียงบรอดแบนด์ตั้งแต่ 2MHz ถึง 10MHz บนสายไฟโดยมีค่าสูงสุดเกิน 15dB .

ขั้นตอนที่ 2: การวิเคราะห์เส้นทางการมีเพศสัมพันธ์

พบว่าระบบ CNC และตัวแปลงความถี่แบ่งปันสายดินแบบเดียวกันสร้างคัปปลิ้งอิมพีแดนซ์ทั่วไป .

ขั้นตอนที่ 3: มาตรการแก้ไข

การกรอง:ติดตั้งตัวเก็บประจุโหมดทั่วไปและตัวเก็บประจุ X2/Y2 ที่ปลายอินพุตของอินเวอร์เตอร์ความถี่

การแยกตัว:การใช้สายเคเบิลคู่บิดและการต่อสายดินจุดเดียว

การป้องกัน:ติดตั้งแผ่นนำไฟฟ้าบนวงจรที่ละเอียดอ่อนภายในตู้ควบคุม .

หลังจากการแก้ไขแล้วการรบกวนการส่งจะลดลง 20dB และสายการผลิตกลับมาดำเนินการต่อการดำเนินการที่เสถียร .

โซลูชั่น capacitive สำหรับการรบกวนความถี่สูง

• การออกแบบ PCB: การเดินสายแบบเลเยอร์สำหรับสายสัญญาณและสายไฟเพื่อลด crosstalk;
• ตัวเก็บประจุตัวกรอง: ตัวเก็บประจุ MLCC แบบขนานของ 10NF ~ 100NF ที่พอร์ต I/O เพื่อยับยั้งเสียงรบกวนความถี่สูง;
• Ferrite Core: เชื่อมต่อกับปลายสายเคเบิลเพื่อเพิ่มอิมพีแดนซ์ความถี่สูง (เหมาะสำหรับการรบกวนสูงกว่า 30MHz)

4. คำแนะนำที่สำคัญสำหรับองค์กร

• กระบวนการทดสอบ "Light Shift": แนะนำอุปกรณ์ความเข้ากันได้ของ EMC Electromagnetic สำหรับการทดสอบล่วงหน้าในระหว่างขั้นตอนการออกแบบผลิตภัณฑ์เพื่อหลีกเลี่ยงการปรับเปลี่ยนที่ก่อกวนหลังจากการผลิตจำนวนมาก;
• เลือกสถาบันที่มีอำนาจ: เลือกห้องปฏิบัติการที่มีคุณสมบัติ CNAs เพื่อให้แน่ใจว่าได้รับการยอมรับจากผลการทดสอบซึ่งกันและกันทั่วโลก
• สร้างระบบความรู้ EMC: จัดฝึกอบรมอย่างสม่ำเสมอเพื่อปรับปรุงความสามารถในทางปฏิบัติของวิศวกรเช่นการออกแบบสายดินและการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างการป้องกัน

EMC ไม่เพียง แต่เป็นข้อได้เปรียบในการแข่งขันเท่านั้น แต่ยังเป็นบรรทัดล่างเพื่อความอยู่รอด .

เมื่อมองย้อนกลับไปที่เหตุการณ์การปิดโรงงานในตอนแรกหาก บริษัท ต้องการซัพพลายเออร์เพื่อจัดทำรายงานการทดสอบ EMC เมื่อซื้ออุปกรณ์หรือดำเนินการประเมินสภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้าก่อนการปรับปรุงการประชุมเชิงปฏิบัติการมันสามารถหลีกเลี่ยงการสูญเสียนับล้านได้ . ในวันนี้

การลงทุนในการทดสอบ EMCกำลังลงทุนในอนาคตของธุรกิจของคุณ!

โรงงานของคุณพบปัญหาการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าหรือไม่? ยินดีต้อนรับสู่การฝากข้อความเพื่อแบ่งปันกรณีของคุณ . เราจะเลือกผู้อ่าน 3 คนเพื่อให้คำปรึกษา EMC ฟรี .