Résumé IEC 61000-4-x : normes fondamentales des essais d’immunité CEM
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Présentation de la série IEC 61000-4 (DES, RF rayonnée, EFT, onde de choc, RF conduite, champ magnétique, creux de tension) : principes d’essai, niveaux représentatifs et critères de performance.
En brefPrincipales parties en brefNiveaux et formes d’onde représentatifsCritères de performance (A, B, C)Points pratiques par essaiSources officielles
Calculateur: Puissance requise en immunité rayonnée (V/m → W) Calculateur: Convertisseur dB ↔ rapport (puissance/tension) Tableau de conversion: dB ↔ rapport
Cette page est un résumé de référence rédigé par nos soins. Les niveaux d’essai et les critères de performance sont fixés par la norme générique ou de produit applicable (par exemple EN 55035 ou IEC 61000-6-1/-2) et peuvent différer selon l’édition : consultez les documents sources.
En bref
- L’IEC 61000-4-x est la série qui définit les techniques d’essai et de mesure en CEM, principalement les méthodes d’essai d’immunité.
- Ce sont des publications CEM fondamentales : elles ne définissent que les méthodes d’essai, les formes d’onde et les exigences relatives aux équipements. Les niveaux applicables et ce qui constitue une réussite sont fixés par la norme générique ou de produit.
- Pour les équipements multimédias, par exemple, la CISPR 35 (EN 55035) cite les parties 4-2, 4-3, 4-4, 4-5, 4-6, 4-8, 4-11 et d’autres, et fixe les niveaux et critères.
Principales parties en bref
| Partie | Essai | Phénomène |
|---|---|---|
| 4-2 | Immunité aux décharges électrostatiques (DES) | Décharges électrostatiques provenant de personnes et d’objets |
| 4-3 | Immunité aux champs électromagnétiques RF rayonnés | Champs RF extérieurs provenant d’émetteurs |
| 4-4 | Immunité aux transitoires électriques rapides en salves (EFT/B) | Impulsions rapides dues à la commutation de relais et de contacteurs |
| 4-5 | Immunité aux ondes de choc | Transitoires à haute énergie dus à la foudre et aux commutations |
| 4-6 | Immunité aux perturbations conduites induites par les champs RF | Courant/tension RF couplé sur les câbles |
| 4-8 | Immunité au champ magnétique à la fréquence du réseau | Champs à proximité de transformateurs et de conducteurs parcourus par un courant |
| 4-9 / 4-10 | Immunité au champ magnétique impulsionnel / au champ magnétique oscillatoire amorti | Transitoires magnétiques dus à la foudre et aux commutations |
| 4-11 | Immunité aux creux de tension, coupures brèves et variations de tension | Qualité dégradée du réseau |
| 4-12 / 4-18 | Immunité à l’onde sinusoïdale amortie (ring wave) / à l’onde oscillatoire amortie | Transitoires oscillatoires dus aux commutations |
| 4-14 / 4-15 | Immunité aux fluctuations de tension / flickermètre | Tension d’alimentation fluctuante ou provoquant un papillotement |
La série couvre aussi les installations d’essai (4-20 guides d’ondes TEM, 4-21 chambres réverbérantes, 4-22 chambres totalement anéchoïques), le HEMP et la mesure de la qualité de l’énergie (4-30).
Niveaux et formes d’onde représentatifs
| Partie | Niveaux représentatifs | Points clés forme d’onde / conditions |
|---|---|---|
| 4-2 DES | Contact ±2, ±4, ±6, ±8 kV / air ±2, ±4, ±8, ±15 kV | Temps de montée 0.8 ns ±25 % ; courant crête environ 15 A pour 4 kV au contact (environ 3.75 A par kV) |
| 4-3 RF rayonnée | Généralement 1, 3, 10 V/m (niveaux supérieurs selon la norme de produit) | 80 % AM à 1 kHz ; essai après étalonnage du champ sur une zone uniforme |
| 4-4 EFT | Accès d’alimentation ±0.5, ±1, ±2, ±4 kV / accès de signal ±0.25, ±0.5, ±1, ±2 kV | Impulsion 5/50 ns, fréquence de répétition 5 kHz ou 100 kHz |
| 4-5 Onde de choc | ±0.5, ±1, ±2, ±4 kV | Tension en circuit ouvert 1.2/50 µs, courant de court-circuit 8/20 µs ; impédance de couplage 2 Ω ligne-ligne, 12 Ω ligne-terre |
| 4-6 RF conduite | 1, 3, 10 V (f.é.m.) | 150 kHz–80 MHz, 80 % AM à 1 kHz, réseaux de couplage/découplage (CDN) |
| 4-8 Champ magnétique du réseau | 1, 3, 10, 30, 100 A/m | Champ continu à 50/60 Hz appliqué par une bobine d’induction |
| 4-11 Creux de tension | Tension résiduelle telle que 0 %, 40 %, 70 % combinée à des durées | Combinaisons fixées par la norme de produit ; angle de phase et répétition également spécifiés |
La plage de fréquences d’essai de la 4-3 diffère selon les éditions, et la dernière édition l’étend jusqu’à 6 GHz. Les valeurs indiquées sont représentatives ; les niveaux applicables à un produit proviennent de sa norme de produit.
Critères de performance (A, B, C)
| Critère | Signification |
|---|---|
| A | Performances normales maintenues pendant et après l’essai, sans dégradation ni perte de fonction |
| B | Dégradation temporaire admise pendant l’essai ; l’EUT se rétablit ensuite de lui-même sans intervention de l’opérateur |
| C | Perte de fonction admise pendant l’essai, récupérable par intervention de l’opérateur (réinitialisation, redémarrage) ; les règles de perte de données sont spécifiées séparément |
Le critère applicable à chaque essai est fixé par la norme de produit (par exemple EN 55035). Décrivez à l’avance la méthode d’évaluation dans le plan d’essai.
Points pratiques par essai
- DES : privilégiez la décharge au contact et utilisez la décharge dans l’air sur les surfaces non conductrices. Décidez à l’avance quels points sont des cibles de décharge (boîtiers de connecteurs, boîtier métallique, boutons). La décharge indirecte sur les plans de couplage (HCP/VCP) est également incluse.
- RF rayonnée : l’étalonnage de l’uniformité du champ vient en premier et, du fait de la modulation à 80 % AM, l’amplificateur a besoin d’environ +5 dB de réserve en puissance crête par rapport au signal non modulé. Estimez la puissance nécessaire avec le calculateur « Puissance requise en immunité rayonnée ».
- EFT/onde de choc : répétez pour chaque chemin de couplage (ligne-ligne / ligne-terre), chaque polarité et chaque angle de phase. L’emplacement du filtre d’alimentation et de la TVS (près de l’entrée, chemin de masse le plus court) décide souvent de la réussite ou de l’échec.
- RF conduite (4-6) : le montage dépend de la longueur des câbles et du type de CDN. Si un dysfonctionnement ne se produit qu’à certaines fréquences, soupçonnez une résonance de câble.
- Creux de tension (4-11) : la valeur du condensateur d’entrée et le temps de maintien déterminent le résultat.
Sources officielles
- Vérifiez la dernière édition de chaque partie sur l’IEC webstore (https://webstore.iec.ch). Les cycles de révision diffèrent selon les parties.
Calculateurs associés
Résumés de normes
Les résultats et résumés sont fournis à titre indicatif. Pour la certification et les rapports d'essai, utilisez le texte officiel en vigueur de la norme et les données d'instruments étalonnés.