EMC試験を受験する前に、合格の可能性を確認することがCEマーキングの最短ルートです!

*初めてCEマーキング取得にチャレンジする方が、陥り易いパターンは、「取り敢えず、EMC、又はLVD試験を受験するパターン」です。


→ほとんどの場合、1回でパスできません。
・尚、EMC発生源の探求や対策のための各種費用の追加が発生し、又、再試験の追加費用も発生します。
・又、試験の合否の結果のみしか残らず、どこが原因なのか調べること術もなく、原因を探求できません。
・もちろんEMC対策のノウハウも得られません。


*前記のように、事前に受験方策を考えない場合、一度で、パスすることはほとんどのなく、試験費用の増大とCEマーキング取得期間の延長になることが多くなります!


*主な理由は下のような状況のためです。
・EMC試験は8項目以上の各種試験項目があるため、全部を一度にパスすることは難しい。そして、全試験項目の期間は3日以上掛かります。
・特に、初めてEMC試験を受ける製品の場合は、EMC対策を考慮してないため、全項目のパスが難しい。
・一方、LVD試験も、規格で要求している要求内容に適合した設計を行っていない場合は、ほとんど全試験項目をクリアできません。


*最悪の場合は下のようになります。
・何回も再試験を繰り返す。→ 試験費の増大(数百万以上)、及びCEマーキング取得期間の延長(3ヶ月~1年以上)など。


*上記のような結果にならないためには、パスが難しい試験項目の適合性をまず、試験前評価で確認することが、一番です!
・事前EMC評価を最初に行って、泥沼化しないようにしましょう!


*「EMC受験前の適合性確認」により、適合(パス)の確率が高くなってから、全項目試験を受験すれば、前記のような、混乱状態に陥いることなく、最短ルートでCEマーキングが取得できます。


*EMC再試験を繰り返さないためのEMC試験の流れ
*1.EMCテストプラン作成と2.EMC適合性確認により、スムーズにCEマーキングを取得しましょう!
EMC再試験を繰り返さないためのEMC試験の流れ

 


CEマーキングのEMC試験前に行う重要なことはEMCテストプランです!

*CEマーキングのEMC指令のEMC試験の前に、行うべき重要なことはEMCテストプランの作成です。


図.EMCテストプランの作成の分かれ道EMCテストプランを作成せずに、いきなりEMC試験を行うと、後戻りが発生します
試験費用増加だけでなく、EMC試験のやり直しのよるEMC試験期間の延長など、重大なトラブルが発生になりかねません
・従って、EMCテストプランはEMC試験前に作成して、トラブルの防止をしなければなりません。
・EN61326-1(計測・制御・試験室機器のEMC)では規格要求になっています。


*EMCテストプランを作成しない場合の不具合の例


・対象製品に該当する規格を間違う。
・規格内のグループ、又はクラス分類が違う。
・試験時のシステム構成が間違っている。
・周辺装置との信号ケーブルが接続されず、単体測定になっている。
・動作モードが電源ONのみで試験している。など


*EMCテストプランの要求内容は以下です


1.試験時のEUTと周辺機器の構成


(1)該当EMC規格を正しく選定する。更に、規格のグループとクラスを正しく選定する。
(2)製造業者が指定する代表的な組合せとする。

(3)EUTに附属している全ての機器,ラック,モジュール,ボードなどをEMC試験計画に記載する。
(4)ソフトウェア:バージョンを記載する。
(5)EUTの組合せ EUTの内部及び外部の構成が変化する場合には,形式試験は,通常の使用状態の一つ以上の代表的な構成で試験する。
(6)各種類のモジュールは,1回以上,試験を行う。
 ・これらの組合せの選択理由をEMC試験計画に記載する。

 ・ I/Oポートが複数あり,これらの全てが同一種類で,他のケーブルを接続することによって試験結果が大きく影響しないことを示すことができる場合は,その一つのポートにケーブルを接続するだけでもよい。
(7)種々の周辺装置を使用する場合には,実際の動作状態を模擬するために,それぞれの種類に対して一つ以上の周辺装置を選択して試験する。
(8)周辺装置は,模擬の装置でもよい。

(9)接続ケーブル及び接地接続は,製品の仕様に従って接続する。追加の接地接続は行わないこと
*上記を考慮したEMC試験時の構成図を作成する。又、EUT、周辺機器、接続ケーブルの表を作成して、EMC試験時の状態を明確にする。


2.試験中のEUTの動作条件


(1)代表的な動作モードは,EUTの全機能ではなく,最も典型的な機能だけを試験する
(2)動作モードは,通常の用途で推定できる最悪条件を選択する。
(3)試験中のEUTのソフトウェアの様々な動作モードを模擬するために使用するソフトウェアは,文書化する。


3.イミュニティ試験時の動作モード及び試験に対する機能性能判定条件


・それぞれの動作モード及び試験に対する機能性能は,可能な限り定量的に規定し、文書化する。


*スムーズにEMC試験をパスするための流れ
・下図のごとく、1.EMCテストプラン作成がまず、第一番です。
スムーズにEMC試験をパスするための流れ


 

EMC指令のEMC設計で重要なポイントは何か!

*EMC指令をクリアーするためには、製品の設計段階でノイズ対策を盛り込むことが必須です。
・しかしながら、WEBでは、EMC対策に関するバラバラな情報が多く、まとめたものが少ない。そこで、下にまとめました。


*EMC対策設計の重要なポイントを表に示します。


・EMC対策は下表のように、筐体、構造、回路構成、回路、基板、部品選択など、各部で対策を要します。

表.EMC対策設計のポイント
表.EMC対策設計のポイント


 

EMC試験の費用の増大を防ぐためには、受験前の適合性評価が必須です!

*CEマーキング取得において、EMC、LVD、RoHSの内、一番、試験費用が発生するのが、EMC試験の費用です。


*EMC指令のEMC試験費用はどの程度、掛かかるのか。(平均150万)


・民間のEMC試験所の場合では、1日の電波暗室やシールドルームの費用は、試験所又は規模により、20~35万円/日程度は掛かります。
・EMC指令のEMC試験では、試験項目(電磁妨害&耐ノイズ性)が多いため(6項目以上)、一般に、試験日数は3~5日掛かかります。
・更に、EMCテストレポート代(15万以上)も別途、必要です。
・上記を合計すると、合計金額は少なくても、100万前後、多い場合は200万以上も掛かかります。民間認定試験場では平均150万程度のようです。
・尚、不合格の場合は再EMC試験による費用が発生し、増大につながります。
・海外の試験所費用では、レベルはともかく日本ほどでないにしても、上記の1/3~1/2程度の模様です。但し、正確性などは不明です。
・従って、EMC試験費用を最小限に抑えるためには、1回で適合しなければなりません。
困った顔


*EMC試験費用の増大のリスクを下げるためには、受験前EMC適合性評価とノイズ対策が必須です!


*本番試験前に、よくEMCを実践し、対策ができる人(実践的専門家)による、トラブルの確率が高い試験項目を選定・評価をして、適合性を確認し、不適合の場合にはノイズ対策して、本番受験することが、ポイントです。
・尚、評論家・理論のみのコンサルでは、実践はできません。当然ながら、実践の経験のある人が必要です。
・多少の費用は発生しますが、EMCノイズ対策でよく陥る再試験の繰り返しを防ぐことが、できます。


*受験前のEMC適合性評価の効果
・追加試験費用の発生防止だけでなく、EMCノイズ対策の習得にも役立ちます。
・その結果、次の製品開発に役立ちます!


*「お問合せ

 

EMC指令の必須要求と適合評価手順はどのようなことか!

*EMC指令は「どんな製品」に適用されるのか


EMC指令は欧州(EU)指令(指令は法律)”の一つです。
・従って、このEMC指令は、EU域内で販売される電気・電子機器の全ての製品に適用されます。
・EMCはElectromagnetic Compatibilityの略で、日本では、電磁両立性、または電磁環境適合性と呼ばれています。
・現在のEMC指令は、2014年3月29日から「Directive 2014/30/EU」 になっています。


*EMC指令の「必須要求事項」は何か


・EMC指令の必須要求事項は、Annex I(付属書 I)に記載されています。
(1)必須要求事項
・機器は、次の①、②を保証するように、最新技術を考慮して設計および製造すること。
エミッション抑制: 発生する電磁妨害が、無線および通信機器または他の機器が意図する動作を妨げるレベルを超えないこと。 (電磁妨害抑制)
図.エミッション

イミュニティ: 機器の意図した使用において、予期される電磁妨害に対する耐性のレベルを有すること。
又、その意図した使用で、許容できない性能劣化なしに動作すること。(耐ノイズのこと)
図.イミュニティ

(2)固定設備の特定要求事項
・固定設備は、適切な技術的な手法を採用し、その機器の使用目的に関する条件を検討して、上記(1)の必須要求事項を満たすように設置する必要がある。


*EMC指令の適合性評価の手順はどんな流れか


・一般的に下の様な流れで、行います。
(1)対象製品に該当するEMC整合規格を選定する
(2)EMC整合規格による試験を実施

(3)EMCテストレポートを作成
(4)EMC技術文書を作成
(5)自社内部管理(モジュール)で審査
(6)EMC適合宣言書を作成
(7)CEマーキング
図、EMC指令の適合評価の流れ

EMC指令の適合評価の手順


*関連記事
CEマーキング概要と認証方法の違いについて


*「お問合せ

EMC指令におけるリスク分析とリスクアセンスメントはどのようにするのか!

*EMC指令で要求しているリスク分析とリスクアセンスメントがどの様なことか!


(1)EMC指令の「リスク分析とリスクアセンスメント」について
・EMC指令の「リスク分析とリスクアセンスメント」については、「EMC指令ガイドの4.2項」に解説されている。
・EMC指令でのリスクはEMC指令の付属書Ⅰ(EMC必須要求事項)に記載の(a)EMI(電磁妨害波)、及び(b)耐ノイズ性(イミュニティ)のことです。


(2)EMC指令のリスクアセスメントの手順は下図のようになります。

EMC指令のリスクアセスメントの手順


*EMC指令の「EMC評価」について
・EMC指令のEMC評価については「EMC指令ガイドの4.3項」で解説されている。
・「EMC評価(試験)」は使用するEMC環境を考慮し、実施しなければならない。

・この評価に際して、強制的に、第三者機関の関与は必要としません。従って、自社で行います。


*宮崎 青島
写真:宮崎 青島の

CEマーキングにかかる費用と期間は試験所との関わり方で異なります!

*海外規格等(CEマーキングなど)を取得する場合、第三者試験所との関わり方で発生費用、ノウハウ蓄積、取得期間、担当者の負担等が違ってきます。


・CEマーキングだけでなく、IoT、機械、ロボットなどの規格に適合する場合に、多くの企業は「多額の費用と、相当な時間が掛かっている」のが現状のようです。
・尚、費用と期間が掛かった割には、「EMC、製品安全面で、設計能力の向上が上がっていない」状態にあるようです。


*費用と期間の例:
 -CEマーキング(EMC&LVD&RoHS:約5百万、6カ月以上)
-ロボット認証(MD(Risk assessment
/Safety)&EMC&RoHS:千万以上、6カ月以上)


1.海外規格取得等を取る場合には3つの選択がある。


(1)外部(試験所等)に全部を委託する。
(2)自社で可能な部分は実施し、その他は外部に依頼する。
(3)自社でほとんどを実施。


2.3パターンについて、まとめると下表のようになります。
*総合的に見ると、メーカとしては(3)自社主体で全部実施が有効です。

表.費用と期間の比較


2.1 費用と期間の考察
(1)のケースで、産業機器の例では、EMC試験と製品安全等、又、技術文書作成(EMC,LVD、RoHS)で外部によって、異なるようです。産業用機器の一連の費用は、5百万程度、6カ月以上は掛っているようです。
(2)のケースで、特にEMC試験は、自社で電波暗室等の設備がないため、外部試験所(150万以上)を使用し、その他の試験は、公設試などを利用すると、前記(1)よりは、削減できます。
(3)のケースは公設試などの利用により、EMC試験費を抑えて、LVD、RoHSも自社で技術文書作成も行うことで、費用と期間を最小化にすることができます。
2.2 社内ノウハウ、技術向上の考察
(1)のケースでは、試験所等主導のため、ほとのど、残りません。相手次第になります。更に、ノウハウがたまりずらく、「EMCやLVD試験で何度も不合格になりのため再設計、再試験が発生している」ようです。
(2)のケースでは、EMCは前記(1)とあまり残りませんが、製品安全試験、や文書作成を自社でやれば、EMC以外は、残ります。
(3)は明らかに蓄積されていきます。そして、「技術向上」にもなります。
2.3 取得期間の考察
(1)~(3)のそれぞれは以下のようです。
(1)全部、相手次第で、一般的に長期期間(6カ月以上)掛かっているようです。
(2)一部(EMC試験等)は相手まかせだが、その他は自社ペースで、進捗できます。
(3)自社ペースでスケジュール管理ができます。


3. まとめ


・取得費用の高コスト、長期期間がかかるだけでなく、自社技術のノウハウの非蓄積等、改善すべき点が多くあります。
・多くの企業は今後も「海外規格取得にむだな費用と時間ロスの発生」だけでなく、「社内技術蓄積や技術向上にも問題」が引き続きます。
・従って、上記について、製品開発の計画時に、CEマーキング取得の方法をよく検討して、決定することをおすすめします。


*「自社で実施」の適合法を選択して、CEマーキングを行うのが色々面から最適と思われます!


*「お問合せ

 

 

 

医療機器ではEMCテストプラン作成が必須です!

医療機器では、EMC規格のIEC60601-1-2への適合が必須です。


・EMC試験前に、「EMCテストプラン」を試験所に提供しなければなりません。
・テストプランの推奨内容に関する指針が、付録Gにあります。


*下表は医療機器のEMC規格IEC60601-1-2のEMCテストプランの内容一覧(一部)です。
表.医療機器のEMC規格IEC60601-1-2のEMCテストプランの内容一覧(一部)
尚、全部の「IEC60601-1-2:EMCテストプラン内容」は「実用資料」のページにあります。

米国、FCC規制の自社宣言(SDoC)方式はどの様な内容か!

*米国、FCC規制の証明として、「RF放射を意図しない機器」については事業者自身による自社宣言(SDoC)方式が利用できます。


1.どんな機器が自社宣言(SDoC)が可能か。


・SDoCの対象となる装置は、通信目的で無線周波数信号(RF)を意図的に送信しない装置、すなわち、音声・データを無線受信機に送信しない装置です。
・無線機器は対象外です。

・SDoCのカテゴリには、コンピュータ周辺機器、発光ダイオード(LED)表示、超音波加湿器、電子レンジなど、幅広い民生用および商業用機器が含まれています。
・SDoCの対象となる機器は、FCC規則のセクション15.101(a)および18.203に記載されています。
・SDoCの対象となるすべての機器の網羅的なリストが含まれていないので、RF機器販売メーカは、RF機器が無線機器の規則に適合していることを確認しなければなりません。


*表 FCC規則の機器のタイプと認定タイプ
・認定タイプ欄のSDoC記載がある機器タイプはSDoC方式を利用できる
表 FCC規則の機器のタイプと認定タイプ
・認証のみの場合は、米国認定試験所での試験が必須です。
・尚、無線機器は認証方式です。


2.違反の場合、罰則があります


・違反者に罰金が科せられ、1回の違反につき合計15万ドルを超える可能性があります。
・現在、販売違反で1日あたり最大20,134ドル、継続的違反で最大151,005ドル


3.このSDoC方式を利用するための主な条件は何か


(1)FCC技術規則のEMCテストによる装置の規制値パス
(2)機器の表示およびその他のラベルの遵守
(3)試験報告書や遵守報告書の記録文書の保持
(4)機器のFCC規則の遵守を担当する当事者が米国に存在すること


・参考情報:日本内FCC認定試験所(69か所);TestFirm of Japan 20190321


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マルチメディア機器のエミッション規格(EN55032)の概要と許容値!

*EN55032:2012(CISPR32:2012)は「マルチメディア機器」のエミッション規格です。


・CISPR22(IT機器のエミッション)をベースにCISPR13(放送用受信機と関連機器のエミッション)から特有の箇所を取り込んだ規格になっています。


・欧州EMC指令では、EN55032:2012が2016年8月12日に発効されており、2017年3月5日から強制になっています。


1.EN 55032:2012(CISPR32:2012)の概要


*対象機器は何か
マルチメディア機器とは3.1.23で下のごとく規定されている。
・情報技術機器(3.1.20),オーディオ機器(3.1.6),映像機器(3.1.29),放送受信機器(3.1.7),エンターテイメント照明制御機器(3.1.15),又はその組み合わせである機器
(1)測定方法
CISPR22を基本に、周辺機器を接続し、通常使用状態での、即ち、「システム状態の測定」が要求されています。
(2)CISPR13から、下の測定項目を追加
・放送用受信機の①チューナポート入力電圧測定、および②ビデオ変調出力電圧測定です。
(3)1GHzまでのエミッション測定距離は2パターン
3mと10mの測定を許容値があります。
(4)1G-6GHzのエミッション測定を追加
(5)有線ネットワークポートの伝導妨害測定を追加。
(CISPR22の通信ポートの伝導妨害のこと。)
尚、受信機のチューナポート、及びアンテナポートの伝導妨害測定も要求されている。


2.クラス分け(住宅環境使用、及び、それ以外での使用)

①住宅環境で主に使用することを意図している製品はクラスB。
②それ以外はクラスAになる。


3.複数の測定法が規定されている場合の選択

・そのどれかの測定法で適合すればよいようです。
尚、再試験の場合はその選択した測定で行わなければならない。


4.試験時のモニタ機器の表示内容

・複雑度によって4つのパターン表示が規定されています。


5.EMCテストレポートに記載すべき内容は
・「付属書のF」に参考として記載されています。


6.試験ポートの構成が定義されています。
・下図の様に①~⑨のポートで試験し、許容値が規定されています。
図.試験ポートの構成が定義


7.許容値の値はどこに記載しているのか


・付属書Aの「表」に規定されています。
・許容値は以下です。
①エンクロージャーポート:表A.2,表A.3,表A.4,表A.5,表A.6,表A.7
②AC電源ポート:表A.8,表A.9
③DC電源ポート:要求なし
④有線通信ポート:表A.10,表A.11
⑤信号・制御ポート:要求なし
⑥アンテナポート:表A.10,表A.11
⑦放送受信機チューナポート:表A.12
⑧RFモジュール出力ポート:表A.12
⑨光ファイバーポート:表A.11


8.許容値のまとめ


(1)放射エミッション
①-1.クラスA機器:30-1000MHz
表.①-1.クラスA機器
①-2.クラスA機器:1-6GHz
表.①-2.クラスA機器
②-1.クラスB機器:30-1000MHz
表.②-1.クラスB機器
②-2.クラスB機器:1-6GHz
表.②-2.クラスB機器
③FM受信機
表.③FM受信機
(2)伝導エミッション
①クラスA機器:適用ポート;AC電源
表.①クラスA機器
②クラスB機器:適用ポート;AC電源
表.②クラスB機器
③クラスA機器-非対称モード:適用ポート;有線ネットワーク、光ファイバ、アンテナ
表.③クラスA機器-非対称モード
④クラスB機器-非対称モード:適用ポート;有線ネットワーク、光ファイバ、アンテナ、放送受信チューナ
表.④クラスB機器-非対称モート
⑤クラスB機器-差動電圧:適用ポート;TV放送受信チューナ、RF変調器出力、FM放送受信チューナ
表.⑤クラスB機器-差動電圧


*関連記事
マルチメディア機器のイミュニティ規格(EN55035)の試験レベル値、判定基準について


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