EMC- og MIL-standarder til det tunge grej

Elektronisk udstyr til militært brug skal ofte opfylde strenge krav i de såkaldte MIL-standarder. Når man vælger, hvilke dele af MIL-standarderne, man vil teste sit udstyr op imod, er der en del aspekter omkring immunitet og EMC, man skal have med i sine overvejelser.

Af Per Thåstrup Jensen, FORCE Technology

Når udstyr til militært brug skal kvalitetssikres anvendes MIL-standarder, som specificerer minimumskrav til elektriske og mekaniske komponenter og apparater. Systemet, som er udviklet af USA’s militær, anvendes som kvalitetsreference verden over.

MIL-standarden over dem alle for EMC har siden 1960’erne været 461. Den nyeste version er MIL-STD-461G. Når den standard benyttes, er det næsten altid skrappe krav, der varsles. Til gengæld er den udbredt og anerkendt i det meste af verden.

Pas på med omfanget – det er stort!

Lov aldrig at overholde ”hele MIL-STD-461”. Uden begrænsninger vil det medføre, at der skal overholdes både EMP-test, lyntransienttest og HF-indstrålingstest med 200 V/m. Også på emissionssiden kan kravene være svære at overholde. Som udgangspunkt kan udstyrsklassen ”Ground, Army” benyttes, hvis ikke kunden allerede har fastlagt sine forventninger.

Revision G med flere tilnærmelser

MIL-STD-461G er af amerikansk oprindelse og udgives af det amerikanske Department of Defence. Den har dermed ingen relation til EU-standardisering eller international IEC-standardisering i øvrigt.  MIL-STD-461 indeholder omkring 20 testparametre, hvoraf de 10-12 er relevante for størstedelen af produkterne.

Standarden er meget systematisk med betegnelse for de forskellige testparametre. Alle emissionstestparametre hedder ”E” som slutbogstav. Eksempel: RE – Radiated Emission for alle feltbårne emissionstests. Tilsvarende hedder immunitetsparametrene ”S” for Susceptibility, der er standardens term for ”påvirkelighed”. Susceptibility er det duale udtryk for immunity. Eksempel: Conducted Susceptibility for ledningsbåret immunitetstest. Derudover har testene 3-cifrede løbenumre.

I forbindelse med udgivelsen af version G er testomfanget blevet udvidet lidt, idet for eksempel ESD-testen CS118 (test med elektrostatiske udladninger) helt svarende til den civile ESD-standard IEC 61000-4-2 er indføjet. I tråd med MIL-standardens systematik er der dog tilføjet en specialitet: Et tvungent ”check” af testopstillingen, inden man udfører test på sit produkt. Man skal verificere, at der rent faktisk er spænding tilstede på udgangen af ESD-generatoren inden test, ligesom man for alle andre test skal verificere, at testsignalet er korrekt indstillet, inden man fuldfører en test.

Alle emissionsmålinger skal indeholde et sæt data, hvor man påfører et kendt signal til målenetværk, strømprobe eller antenne og verificerer, at der måles det forventede. Det er indbygget kvalitetssikring og dermed god laboratoriestil.

MIL-standarden er også blevet udvidet med en krævende test hentet fra luftfartsverdenen: Test CS117. Den beskriver test med mere end 5 forskellige transienter og skal anvendes til at verificere elektronik, der skal anvendes med risiko for inducerede forstyrrelser fra lynnedslag i nærheden (ikke direkte lynnedslag).

Immunitet i hele frekvensområdet – ingen fristeder!

Den største udfordring for elektronikproducenter, der møder MIL-STD-461 for første gang, er det store frekvensområde. Kravene starter for nogle typer udstyr ved 30 Hz. Og HF-indstråling slutter ved 18 eller 40 GHz.

Det store frekvensområde betyder, at virkeområdet for EMI-filtre på strømforsyning og signalforbindelser skal udvides i forhold til ”de sædvanlige” CE-mærkningskrav. Det betyder også, at for eksempel switch frekvensen i en strømforsyning ikke kan placeres udenfor kravenes frekvensområde. Test CE102 ligner rigtig meget den civile måling af Conducted Emission i henhold til CISPR 16-2-3. Der anvendes endda samme impedansforløb for måleimpedansen. Men kravene starter ved 10 kHz, og det kan kræve design af en ekstra filtersektion på netfiltret.

Læs mere her

Kontakt

For yderligere information om MIL-standarder kontakt Per Thåstrup Jensen, Senior Technology Specialist, FORCE Technology, tlf. (+45) 43 25 13 62, email ptj@force.dk.