הבדיקה שאף אחד לא צופה שייכשל בה
מוצר אלקטרוני שהגיע לשלב התקינה עבר כבר את כל הבדיקות הפנימיות: הוא עובד, הוא יציב, הוא עמיד. ואז הוא נכשל בבדיקת תאימות אלקטרומגנטית, ומתברר שנדרשים שינויים בלוח המודפס – שינויים שמשמעותם ייצור לוח חדש, סבב בדיקות נוסף ועיכוב של שבועות. זהו התרחיש השכיח ביותר בשלב האישורים, והוא כמעט תמיד תוצאה של תכנון שלא לקח את הנושא בחשבון מלכתחילה.
שני צדדים לאותה מטבע
פליטה
כמה רעש אלקטרומגנטי המוצר משדר לסביבה – דרך האוויר ודרך כבל החשמל. הדרישה נועדה למנוע מצב שבו מכשיר אחד משבש רדיו, ציוד רפואי או תקשורת.
חסינות
כמה המוצר עמיד להפרעות מבחוץ: פריקה אלקטרוסטטית ממגע יד, שדה מגנטי מטלפון סמוך, קפיצות מתח ברשת החשמל. מוצר שמתאפס כשמישהו נוגע בו נכשל בבדיקה – ובצדק, כי זו גם תקלה אמיתית אצל המשתמש.
למה מוצרים נכשלים
- מישור הארקה קטוע. מסלול החזרה של הזרם מתארך ומייצר לולאה שמשדרת. זו הסיבה השכיחה ביותר.
- שעונים מהירים ללא סינון. אותות מהירים מייצרים הרמוניות בתדרים גבוהים.
- כבלים כאנטנה. כל כבל שיוצא מהמוצר משמש אנטנה יעילה לרעש שנוצר בפנים.
- ספק כוח מיתוג לא מסונן. מקור רעש מובהק, במיוחד כשנבחר רכיב זול ללא רכיבי סינון מומלצים.
- זיווד פלסטיק ללא הגנה. מתכת חוסמת קרינה; פלסטיק אינו חוסם דבר, אלא אם מצפים אותו.
מה מתכננים מראש
- מבנה שכבות בלוח. שכבת הארקה רציפה מתחת לאותות המהירים היא הכלי היחיד המשמעותי ביותר. שינוי מבנה השכבות בדיעבד פירושו לוח חדש – ראו תכנון מעגל מודפס.
- מסלולים קצרים לאותות מהירים, והרחקתם מקצה הלוח ומהמחברים.
- סינון בכל נקודת כניסה ויציאה. מקום פיזי לרכיבי סינון ליד המחברים – גם אם בסוף לא ירכיבו את כולם. שטח ריק בלוח זול; לוח חדש לא.
- הגנה מפני פריקה סטטית בכל נקודה שהמשתמש נוגע בה – כפתורים, מחברים, מסך.
- תכנון מכני תואם. חריצים ארוכים בזיווד מתכת מתפקדים כאנטנה; מיקום המחברים והכבלים משפיע ישירות. זו נקודת מפגש בין המהנדס האלקטרוני למכני, כמתואר בזיווד אלקטרוניקה.
בדיקה מקדימה – ההשקעה שמשתלמת
בדיקה מקדימה במעבדה, על אב טיפוס ולפני נעילת התכן, עולה חלק קטן מבדיקה רשמית מלאה ואינה דורשת תיעוד מלא. היא מאתרת את מקורות הרעש בזמן שעוד אפשר לשנות מסלול או להוסיף רכיב. פרויקטים שמבצעים אותה עוברים לרוב את הבדיקה הרשמית בפעם הראשונה; פרויקטים שמדלגים עליה משלמים בשני סבבים או שלושה.
מוצרים אלחוטיים
מוצר שמכיל משדר כפוף גם לאישור שידור נפרד. שימוש במודול תקשורת שכבר אושר מצמצם משמעותית את היקף הבדיקות, ובדרך כלל זו הבחירה הנכונה לפרויקט שאינו מיוצר בכמויות עצומות – ראו שימושים בבלוטות' והאינטרנט של הדברים.
איך מאתרים מקור רעש בפועל
כשמוצר נכשל, השאלה המעשית היא מאיפה הרעש מגיע. הגישה המקובלת בנויה משלושה צעדים פשוטים, שאפשר לבצע גם בסדנה ולא רק במעבדה מוסמכת:
- לזהות את התדר שבו נמדדה החריגה, ולחפש מי במוצר עובד בתדר הזה או בכפולה שלו – שעון, ספק מיתוג, מודול תקשורת.
- לכבות בזה אחר זה. נטרול תת מערכות בנפרד מצמצם במהירות את החשודים.
- לנתק כבלים. אם הרעש יורד דרמטית כשמנתקים כבל, הבעיה אינה בכבל אלא בסינון בנקודת היציאה שלו.
ברוב המקרים הפתרון מתגלה כזול: רכיב סינון שהיה חסר, טבעת פריט על כבל, או חיבור הארקה נוסף. זו בדיוק הסיבה להשאיר מקום פנוי לרכיבי סינון בשלב תכנון הלוח – התיקון קיים, אבל רק אם יש איפה להתקין אותו. ההיגיון מפורט בפיתוח חומרה.
שילוב בתוכנית הפרויקט
הנושא צריך להופיע בלוח הזמנים ובתקציב מהיום הראשון, יחד עם שאר דרישות התקינה שמפורטות בתקנים ואישורי תקינה למוצר. כל שינוי בלוח או בזיווד אחרי שהבדיקה עברה מחייב הערכה מחודשת, בהליך שמתואר בניהול שינויים הנדסי. הרקע הכללי לתכנון החומרה נמצא בפיתוח חומרה.
רוצים להפוך רעיון למוצר? צרו קשר עם צוות פרוג'קטס האוס בע"מ – טלפון: 054-8936922 | דוא"ל: info@projects-house.com – ונשמח ללוות אתכם משלב הרעיון ועד המדף.
