EFT Testen
Een middenmoter uit de serie pulstesten
Zijn in vorige nieuwsbrieven ESD en Surge pulsen aan de orde gekomen, is dit keer Electrical Fast Transients (EFT) aan de beurt. Waar ESD het snelste verschijnsel is en een Surge puls het traagst, vormt EFT de middenmoot.
Puls-verschijnselen
EFT pulsen vallen onder de elektrische pulsen binnen het werkgebied van de EMC-richtlijn. Andere bekende pulstesten zijn Surge pulsen en Electrostatic Discharge (ESD). Het verschil tussen deze pulsen is niet alleen dat zij een verschillende oorzaak hebben maar tevens dat de tijdsduur en energie-inhoud sterk verschillen.
EFT is van de drie de middenmoter met zowel een puls van gemiddelde snelheid als een gemiddelde energie-inhoud. Het traagste verschijnsel is de Surge puls maar dan wel met meer energie. ESD is het snelste verschijnsel met een veel lagere energie-inhoud. De laatste twee verschijnselen werden in voorgaande edutorials behandeld, we concentreren ons nu op EFT.
| Verschijnsel | Puls-duur | Spanning | Stroom | Energie |
| Surge | ~100 us | Tot 2000V | Tot 1000A | Tot 5000 Joule |
| EFT | ~100 ns | Tot 2000V | Tot 40A | Tot 50 Joule |
| ESD | ~10 ns | Tot 25.000V | Tot 60A | Tot 5 Joule |
Wat is EFT?
Zoals gezegd zijn Electrical Fast Transients redelijk snelle pulsen. In de praktijk komen ze voor als treinen van naaldpulsen. Ze komen bij kabels voor op de voedingslijnen en op IO-lijnen. Belangrijk bij de definitie van puls-verschijnselen zijn niet alleen de hoogte van de spanning en de duur van de puls, maar tevens de stijgtijd van de puls. Dit is de tijd die verstrijkt tussen het begin van de puls en het moment waarop de hoogste spanningswaarde wordt bereikt.
Wat veroorzaakt een EFT?
EFT wordt veroorzaakt door een groot aantal fenomenen waaronder:
- het in- en uitschakelen van motoren;
- het inschakelen van TL verlichting met conventioneel voorschakelapparaat.
Kortom alle in- en uitschakelverschijnselen waar vlambogen (sparks) bij op kunnen treden.
Wat zijn de gevolgen van EFT-pulsen?
De energie-inhoud van EFT pulsen zijn niet zo groot als die van Surge-pulsen. Hierdoor raakt uitrusting over het algemeen niet defect door het toedoen van EFT. Daarentegen veroorzaakt EFT wel vaak latch up of het "omvallen" van bits tijdens transmissie van signalen.
Op welke uitrusting zijn EFT-pulsen van toepassing?
In de nieuwe EMC-richtlijn wordt het onderscheid gemaakt tussen apparaten en vaste installaties. Samen wordt gesproken over uitrusting. In dit artikel worden ook deze definities gebruikt. EFT pulsen zijn altijd van toepassing op alle AC- en DC-poorten. Een beperkt aantal productnormen sluit EFT-pulsen op IO-lijnen uit indien deze een in de norm bepaalde lengte niet overschrijden.
Is EFT ook van toepassing op automotive?
Ook in automotive komen EFT-achtige verschijnselen voor. Deze pulsen treden voornamelijk op door bijvoorbeeld ruitewissers en elektrische ontsteking. Er wordt in de automotive industrie echter niet gesproken over EFT maar over ISO/IEC 7637 pulstesten. Automotive apparatuur wordt ook op een andere manier getest op basis van andere normen. Daarnaast valt automotive apparatuur onder de E/e-markering en, indien de apparatuur niet immunity-related is, onder de CE-markering.
Hoe wordt uitrusting op EFT-pulsen getest?
Uitrusting moet bestand zijn tegen een zekere vorm van EFT-pulsen. Hiertoe wordt door middel van een EFT-generator een EFT-puls opgewekt die exact aan de definitie uit de betreffende norm voldoet. Een dergelijke test wordt ook wel een full compliant test genoemd. Het is verstandig full compliant testen uit te voeren omdat alleen deze testen zekerheid geven dat u aan de essentiële eisen van de EMC-richtlijn voldoet. De EFT-generator wordt op de netvoeding (AC- en DC-poorten) of IO-lijnen van de uitrusting aangesloten en er worden EFT-pulsen op deze lijnen gezet.
Welke normen zijn van toepassing?
De basisnorm voor EFT-testen is de EN61000-4-4. Basisnormen beschrijven de testmethode voor een bepaald fenomeen en zijn niet geharmoniseerd. Soms worden in basisnormen testniveaus genoemd maar de productnorm of de generieke norm is hier leidend. Nagenoeg alle productnormen en de generieke normen verwijzen naar de EN61000-4-4.
Hoe kunnen we problemen met EFT pulsen voorkomen?
De beste manier om problemen te voorkomen is door hier in de ontwerpfase al rekening mee te houden. Er zijn verschillende manieren om EFT-pulsen te filteren. Het doel van het filteren is de pulsen naar aarde af te voeren voordat ze de kwetsbare elektronica bereiken. Lees meer over filters en filtertechnieken in onze edutorial over EMC-Filtering.