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La Compatibilité Électromagnétique (CEM) est une spécialité méconnue, malgré son une importance capitale dans notre monde actuel. Aujourd’hui, on ne compte plus le nombre d’équipement qui utilisent massivement l’électronique. La CEM (ou EMC, en Anglais, pour Electro-Magnetic Compatibility) traite la problématique d’intégrité du signal (SI : signal integrity). De plus, elle couvre les problèmes d’intégrité des systèmes d’alimentation (PI : power integrity). Au final, la CEM est omniprésente sur les cartes électroniques ou systèmes électriques dans leur ensemble. Pour fonctionner sans interférence électromagnétique, être sensibilisé aux EMC est indispensable.
En pratique, on constate malheureusement que les équipes projets, qui intègrent des systèmes de différentes technologies, découvrent les anomalies trop tardivement. Ce constat est malheureusement récurrent : les équipes ne s’intéressent aux aspects EMC qu’après l’intégration. A l’inverse, il faut réaliser des analyses CEM aux points clefs de chaque phase de conception du système.
“Magie Noire” ?
Le qualificatif de “magie noire” pour la CEM est souvent employé. Or, ce terme arrange malheureusement les mystificateurs, dont le mode d’intervention en “pompier” est presque devenue la norme. Pourtant, même si ce mode d’expertise est nécessaire une fois l’anomalie présente, c’est une méthode à proscrire ! En effet, les solutions ad hoc, sur un système déjà intégré, sont très limitées et souvent peu performantes. À l’inverse, il est largement plus efficace de travailler le plus en amont possible. Cela ne veut pas forcément dire avoir un support à 100% dédié au projet. Au contraire : une bonne pratique est d’inclure des points d’analyses EMC aux différents points clefs des projets (pour chaque équipement et pour les différents sous-systèmes).
Pourquoi la CEM est si importante
POUR VOS PROJETS
Du besoin de sécurité électrique…
Tout d’abord, il convient de rappeler que les toutes les bonnes pratiques nécessaires à la CEM sont cohérentes avec les règles de sécurité électriques pour les personnes.
Cependant, la réciproque n’est pas vraie : ce n’est pas parce que l’on s’est assuré qu’un équipement ou un système électronique était correctement conçus vis-à-vis de la sécurité électrique (mise à la terre, double isolation galvanique, …) que cela assurait une quelconque performance EMC.
De manière générale, les EMC ont des exigences plus fortes que la sécurité électrique, ou que les règles de design électronique. En effet, les ordres de grandeurs sont clairement différents, notamment dans les exigences des normes. Par exemple, une impédance “faible“ peut signifier “moins de 50 Ω” pour une mise à la terre, “moins de 1 Ω” pour un montage électronique et “moins de 10 mΩ [=0.01Ω], sous conditions de mise en œuvre” pour une mise à la masse en EMC.
… au besoin de performance.
Ensuite, la CEM joue un rôle clé dans la performance des systèmes embarqués et en particulier pour les domaines stratégiques (défense, spatial, aéronautique, …). L’intégrité de signal et de puissance (SI / PI) nécessite une immunité suffisante à l’échelle du système entier à intégrer.
La susceptibilité potentielle de ce système doit être analysée vis-à-vis des perturbateurs naturels (comme la foudre ou les décharges électrostatiques) ou artificiels (alimentations à découpage, antennes émettrices, …). De plus, cette susceptibilité doit se décliner pour les modes de couplage en conduit (ce qu’on appelle la susceptibilité conduite : CS, pour Conducted Susceptibility) et en rayonné (RS, pour Radiated Susceptibility).
Cette méthodologie doit également s’appliquer à toutes les échelles de conception : au niveau système, au niveau équipement, au niveau carte et même jusqu’au niveau composant. De la même manière, on s’intéressera à analyser et/ou tester les émissions (CE & RE : Conducted & Radiated Emissions). En conséquence, on analysera, de manière conjointe à la phase de conception, afin de s’adapter en cohérence avec les niveaux de susceptibilité définies pour le système et son environnement.
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