EMC ve LVD: elektronik ürünlerde iki direktifi birlikte yönetmek

Bir güç kaynağı, elektriksel güvenlik incelemesini rahatça geçer. İlk konteynerin sevkiyatına iki hafta kala, aynı cihaz son EMC testinde ışıma yoluyla emisyondan kalır. Mühendis şebeke girişine filtreleme ekler, emisyon değerleri yeniden sınırın altına iner ve takvim kurtulmuş görünür. Tam o sırada güvenlik sorumlusu can alıcı soruyu sorar: bu yeni bileşenler kaçak akımı ne yaptı. Elektrikli ürünlerde CE işaretlemesinin asıl dersini çoğu elektronik ekip işte bu noktada öğrenir. Elektromanyetik uyumluluk ile elektriksel güvenlik, peş peşe halledilen iki ayrı iş değildir. İkisi de aynı donanım üzerindeki iki kısıttır ve birini sağlamak için yapılan değişiklik neredeyse her zaman diğerini de oynatır.

İki direktif, tek bir donanım

AB pazarına sunulan şebeke beslemeli elektronik ürünlerin çoğu aynı anda iki direktifin kapsamına girer: Elektromanyetik Uyumluluk Direktifi (2014/30/AB) ve Alçak Gerilim Direktifi (2014/35/AB). Her birinin neyi düzenlediği kendi hizmet sayfasında ayrıntısıyla anlatılır. Burada önemli olan, ikisinin de aynı donanıma aynı anda uygulanması ve bu yüzden hiçbirinin tek başına çözülememesidir.

Bunlar birbirinin alternatifi değildir. Bir anahtarlamalı güç kaynağı, bir LED sürücü, bir ev aleti ya da bir endüstriyel kontrol cihazı genellikle iki direktifi aynı anda sağlamak ve ardından geçerli tüm direktifleri temsil eden tek bir CE işareti taşımak zorundadır. Her ikisi de çoğunlukla Onaylanmış Kuruluş yerine üreticinin öz beyanıyla yürütülür; yani her iki temel gereklilik kümesinin karşılandığına dair sorumluluğu dışarıdaki bir kuruluş değil, üreticinin kendisi üstlenir. İki sürecin iki ayrı proje değil tek bir proje olarak ele alınması gerekmesinin nedeni de bu tek imzadır; ikisini ayrı sahiplere bölen ekip bunun bedelini çoğu zaman sonradan öder.

İki direktifin birbirini zorladığı noktalar

Birleşik bir yaklaşımın önemi, bir alanda yapılan düzeltmenin çoğu zaman diğer alanda sorun yaratmasından gelir. Bunların hiçbiri istisnai durum değildir; bir elektronik tasarım incelemesinin günlük gerçekliğidir.

• Filtreleme ve kaçak akım. Faz iletkenleri ile şasi arasına yerleştirilen Y kondansatörleri, iletilen emisyonu sınırın altına çekmenin standart yoludur. Aynı kondansatörler, güvenlik standardının sınırladığı dokunma (kaçak) akımını yükseltir; emisyonda fazla zorlamak bir güvenlik gerekliliğini ihlal edebilir.
• Topraklama ve bağlama. Koruma topraklaması hem bir güvenlik unsuru hem de EMC tasarımının dayandığı geri dönüş yoludur. Şema üzerinde temiz görünen bir topraklama düzeni emisyondan kalabilir; EMC için yapılan bir bağlama değişikliği ise güvenlik gerekçesinin dayandığı koruma topraklamasını zayıflatabilir.
• Ekranlama ve ısı. Emisyonu sınırlamak için eklenen muhafazalar, ekranlar ve ferritler ürünün ısıyı atma biçimini değiştirir. Güvenlik değerlendirmesini karşılayan bir termal pay sessizce ortadan kalkabilir.
• Yüzeysel kaçak, hava aralığı ve yerleşim. Güvenlik için belirlenen yalıtım mesafeleri kart yerleşimini kısıtlar; emisyon ve bağışıklık davranışını belirleyen de tam olarak bu yerleşimdir. Bir tarafı diğerini etkilemeden dondurmak mümkün değildir.

Elektromanyetik uyumluluk ile güvenliği ayrı iş akışları olarak yürütürseniz bu çakışmalar geç, yani tasarımı değiştirmenin en zor ve en pahalı olduğu aşamada ortaya çıkar. Tek bir akış olarak yürütürseniz ödünleşimler erken, her iki tarafı da bilen aynı ekip tarafından, tezgah başında çözülür.

İki ayrı proje değil, birleşik bir test stratejisi

İki direktifi birlikte yönetmek büyük ölçüde sıralama ve disiplin meselesidir. İşleyen bir sıra şöyle görünür.

Önce neyin gerçekten geçerli olduğuna karar verin

Herhangi bir test planlanmadan önce mevzuat kapsamını netleştirin. Ürün Wi-Fi, Bluetooth ya da herhangi bir radyo modülü üzerinden bilerek radyo yayını yapıyorsa, hem elektromanyetik hem de güvenlik gerekliliklerini içine alan Telsiz Ekipmanları Direktifi (2014/53/AB) kapsamına girer; bu durumda EMC ve Alçak Gerilim Direktifi ayrıca uygulanmaz. Radyo yoksa ve çalışma gerilimi alçak gerilim bandının içindeyse, doğrudan EMC ve Alçak Gerilim Direktifi alanındasınız. Sınırlara dikkat etmek gerekir: harici bir şebeke adaptörüyle beslenen 12 V'luk bir cihaz Alçak Gerilim Direktifi'nin dışında kalabilirken adaptör bu direktifi taşır; yine de tüm tertibatın elektromanyetik gereklilikleri karşılaması gerekir. Makineye gömülü elektrikli ekipman ise güvenliğin çoğu zaman Makine Direktifi üzerinden ele alındığı bir başka sınırdır.

Güvenlik ve EMC standartlarını birlikte seçin

Uyumlaştırılmış standartları tek bir küme olarak seçmek test planını tutarlı kılar: ürün ailesine göre EN 62368-1, EN 60335 serisi veya EN 61010 gibi bir güvenlik standardı; bunun yanında EN 55032, EN 55035 ve EN 61000 serisinin ilgili bölümleri gibi EMC emisyon ve bağışıklık standartları. Uyumlaştırılmış standartların uygulanması bir uygunluk varsayımı sağlar; öz beyanda bulunurken bulunabileceğiniz en temiz konum da budur. Bunları ayrı ayrı seçmek, kimsenin yeniden kontrol etmediği bir emisyon sonucunun bir güvenlik tercihiyle nasıl bozulduğunu anlatır.

Erken test edin, tasarımı bir kez dondurun

Geliştirme sırasında yapılan ön uygunluk EMC taramaları, kart hâlâ ucuza değiştirilebilirken emisyon sorunlarını yakalar. Bunları yalıtım, yüzeysel kaçak mesafeleri ve koruma topraklamasına yönelik bir tasarım incelemesiyle birlikte yürütün. İkisi de sağlam göründüğünde tasarımı dondurun ve resmi kampanyayı aynı temsili numuneler üzerinde, gerçekçi çalışma modlarında yürütün. Projeleri kurtaran disiplin şudur: elektriksel güvenlik testlerini geçmek ya da bir emisyon hatasını gidermek için yapılan her değişiklik diğer sonucu geçersiz kılabilir; bu yüzden değişiklikleri sıkı denetim altında tutun ve değişikliğin dokunduğu her şeyi yeniden test edin. Her yeniden testin gerekçesini de kayıt altına alın; bu kayıt, ileride beyanın neden geçerli olduğunu gösteren teknik dosyanın bir parçası olur.

Evrakı birleştirmek: tek teknik dosya, tek Uygunluk Beyanı

İkisini birlikte ele almanın idari getirisi somuttur. Ürünün iki değil tek bir teknik dosyaya ihtiyacı vardır. Bu tek dosyanın gerektirdiği disiplin eşgüdümdür: bir direktif için yapılan bir değişiklik, dosyaya işlenmeden önce diğeriyle uzlaştırılmazsa, dosya bir yarısı için geçerli kalırken diğer yarısı için sessizce geçersiz hâle gelebilir. Bu tek dosyadan, geçerli tüm direktifleri birlikte anan tek bir AB Uygunluk Beyanı düzenlersiniz: EMC, Alçak Gerilim Direktifi ve çoğu durumda RoHS, enerjiyle ilgili ürünler için de Ekotasarım. Yine tek bir CE işareti vardır ve hepsini temsil eder. CE işaretini ayrı belgeler yığını olarak değil, tek ve eşgüdümlü bir dosyanın çıktısı olarak görmek, beyanı savunulabilir kılan şeydir.

Her ikisinin de standart yolu öz beyan olduğundan sonucu hiçbir Onaylanmış Kuruluş imzalamaz. EMC, genellikle uyumlaştırılmış standartlar tam olarak uygulanmadığında kullanılan isteğe bağlı bir Onaylanmış Kuruluş değerlendirmesi sunar; ancak çoğu durumda sorumluluk ve ispat yükü tümüyle üreticinin üzerindedir. Dışarıdan kimse zorunlu kılmasa bile hem güvenlik hem de EMC iddialarını akredite testlere dayandırmanın en güçlü gerekçesi budur. Bu sorumluluk, küçük bir tasarım değişikliğinin bile neden hem güvenlik hem de EMC açısından yeniden değerlendirilmesi gerektiğini açıklar.

Tezgah başında ortaya çıkan hatalar

• İki ayrı silo, iki ayrı takvim. Güvenliğin bir laboratuvara, EMC'nin başka bir laboratuvara, ortak bir tasarım otoritesi olmadan gönderilmesi, çelişkili düzeltmelerin ilk etapta nasıl yapıldığını anlatır.
• EMC'nin en sona bırakılması. Tasarım donduktan sonra bulunan emisyon hataları en pahalı türdür; çünkü çözüm çoğu zaman güvenlik dosyasını yeniden açar.
• Uygun parçaların uygun ürün yarattığını varsaymak. CE işaretli bir güç modülü veya alt montaj, bitmiş sistemin geçeceğini garanti etmez. EMC davranışı tüm konfigürasyona, kablolamaya ve montaja bağlıdır.
• Öz beyanı test gerekmiyor diye okumak. Uygunluğu kendiniz beyan etmek çıtayı düşürmez. Dosya temel gerekliliklerin karşılandığını gösteremiyorsa riskinizi artırır.
• Dosyanın güncelliğini yitirmesi. Teknik dosyaya veya Uygunluk Beyanı'na hiç yansımayan sonraki bir tasarım revizyonu, desteklemesi gereken CE işaretini sessizce geçersiz kılar.

İkisini tek bir uygunluk projesi olarak planlayın

Elektromanyetik uyumluluk ve elektriksel güvenlik, kendilerini ilk tasarım incelemesinden itibaren birlikte planlayan ekipleri ödüllendirir: ortak standartlar, erken ön uygunluk, tek bir dondurulmuş tasarım, tek bir teknik dosya ve tek bir beyan. Ürün AB dışına da çıkıyorsa aynı kanıt yolculuk edebilir; bir CB test raporu birçok ulusal şemada tekrarlanan güvenlik testlerini ortadan kaldırabilir. Aynı disiplin, ürün ailesine yeni bir varyant eklendiğinde de işe yarar: temel tasarım değişmediği sürece kanıtın büyük bölümü yeniden kullanılabilir. Belirli bir ürün için yol haritasını çıkarmaya hazır olduğunuzda, her değerlendirmenin neleri içerdiği ilgili hizmet sayfalarında ayrıntılı olarak yer alır.