Red de Certificación y calificación de componentes y sistemas microelectrónicos GUIA DE COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA (EMC)

Transcripción

1 Red de Certificación y calificación de componentes y sistemas microelectrónicos GUIA DE COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA (EMC)

2 2 Índice Introducción... Error! Marcador no definido. Índice... 2 Prólogo... 3 Introducción a la Compatibilidad Electromagnética (EMC)... 4 Emisión e inmunidad... 4 Normativa de EMC... 9 Comunidad Europea Estados Unidos Japón Canadá Australia Nueva Zelanda Taiwán Corea del Sur Acuerdos de Reconocimiento Mutuo (ARM) Introducción a los distintos ensayos y la normativa de EMC Equipamiento e Instrumentación Conclusiones Anexo I. Países que conforman la RED PUCARA Anexo II. Instituciones y profesionales especializados Anexo III. Actividades, Publicaciones y Desarrollos actuales en EMC de la Red Temática del CYTED PUCARÁ... 75

3 3 Prólogo El funcionamiento correcto de equipos o sistemas que contienen componentes electrónicos que pueden ser emisores o victimas de la radio-frecuencia ha llevado a la comunidad científica internacional a adoptar límites que permitan la Compatibilidad electromagnética (EMC) entre equipos o sistemas y el medio ambiente. En la actualidad la tendencia mundial es a crear bloques económicos de manera que la idea de las normas técnicas propias de cada país ha evolucionado tomando características de vínculos regionales, realizándose la armonización de las normas técnicas de manera que si algún país desea exportar sus productos a una región, este deberá cumplir con Las Normas Técnicas de la Región. En este entorno, el Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (CYTED) ha promovido la cooperación científica y tecnológica multilateral, con carácter horizontal y de ámbito Iberoamericano. 1 El Programa CYTED hasta la fecha ha generado 76 Redes Temáticas, 95 Acciones de Coordinación de Proyectos de Investigación y 166 Proyectos de Innovación con participación de más de científicos y tecnólogos iberoamericanos. Esta Guía, ha sido generada por el Programa de EMC desarrollado por la Red Temática PUCARA - Red Iberoamericana de Certificación y Calificación de Componentes y Sistemas Microelectrónicos, integrada por Centros de Investigación, Universidades y Profesionales Especializados de diversos países como: Argentina, Brasil, Colombia, Cuba, España, México, Portugal, Paraguay, Perú, Uruguay y Venezuela. Dentro de las actividades y resoluciones encaradas por el Programa de EMC ha sido la realización de esta GUIA DE EMC, para propender al conocimiento sintetizando la información para los generadores de productos electro-electrónicos pasibles de exportación. Se ha incluido también un listado de Laboratorios a quienes acudir en caso de tener la necesidad de ensayos y grupos de apoyo para allanarles el camino a través de cursos de capacitación o asesoramiento. Como bien lo ha señalado el Secretario General en su Carta, esperamos que este trabajo alineado con los objetivos del CYTED, contribuya a mejorar la competitividad y el desarrollo de todos y cada uno de los países que conforman la región iberoamericana. 2 Página de la Red Temática PUCARA: 1 El Programa CYTED tiene como objetivo principal contribuir al desarrollo armónico de la Región Iberoamericana mediante el establecimiento de mecanismos de cooperación entre grupos de investigación de las Universidades, Centros de I+D y Empresas innovadoras de los países iberoamericanos, que pretenden la consecución de resultados científicos y tecnológicos transferibles a los sistemas productivos y a las políticas sociales. 2 Carta del Secretario General, Sr. Fernando Aldana

4 4 Introducción a la Compatibilidad Electromagnética (EMC). Un equipo eléctrico o electrónico crea lo que se dio en llamar un ambiente Electromagnético (AE) 3 cuando los electrones son movidos para que el dispositivo funcione. Además pueden existir fenómenos naturales como descargas atmosféricas en la misma localidad. O por una variedad de razones, una descarga electrostática puede tener lugar cuando un equipo o sistema no se encuentra en su modo normal de funcionamiento. Cuando los ingenieros empezaron a preocuparse por los efectos de este tipo de fenómenos -en los primeros días de la radio, se referían al mismo como interferencia de radiofrecuencia (RFI). En nuestros días, el término interferencia electromagnética (EMI), refleja mejor el hecho que los sistemas electrónicos y eléctricos pueden causar perturbaciones a cualquier frecuencia entre 0 Hz y el rango de los GHz. En el continente europeo la interferencia electromagnética comenzó como una preocupación importante a partir de los años 60, es decir con el gran avance de la electrónica en los procesos productivos, biomédicos, comunicaciones, la navegación aérea y náutica, el envío de satélites, por solo citar algunos ejemplos, obligó a generar Normas y Recomendaciones por parte de los diferentes países. A modo de ejemplo en USA surgieron las normas militares MIL-STD y normas comerciales FCC, ANSI, en el continente europeo, las Recomendaciones CISPR, etc. Antes de continuar, debemos responder la siguiente pregunta: Qué es la Interferencia y la Compatibilidad Electromagnética? Interferencia Electromagnética (EMI) Cualquier señal que afecta en forma adversa el funcionamiento de un sistema o equipo electrónico. Compatibilidad Electromagnética (EMC) La habilidad de los aparatos, equipos y/o sistemas para funcionar como fueron diseñados sin degradación o malfuncionamiento debido a emisión de ruido o interferencia tanto interna como externa, en un medioambiente electromangético común. Emisión e inmunidad. Cualquier emisión electromagnética (EM), natural o artificial, es potencialmente una perturbación hacia cualquier otro equipo susceptible en el entorno. La misma puede ponerlo fuera de servicio o en casos peores, causar su malfuncionamiento. Por lo tanto existen dos lados en la ecuación de EMC: El equipamiento fuente cuyas emisiones controlables deben ser limitadas y 3 Por ejemplo para los propósitos de sus publicaciones de EMC la IEC, define el AE como: "the totality of EM phenomena existing at a given location." [IEV ]

5 5 Equipamiento que necesita tener inmunidad adecuada para dichas perturbaciones en el medioambiente en el cual es expuesto. Como fuentes típicas se incluye por ejemplo líneas de alimentación de potencia, circuitos electrónicos, motores eléctricos, transmisores de radio y radar. El equipo que es perturbado, habitualmente llamado víctima, puede incluir virtualmente cualquier cosa que use o pueda detectar energía EM, como ser receptores de radio, electrodomésticos, o circuitos eléctricos/electrónicos de cualquier tipo. Los últimos mencionados tienen un interés creciente ya que consisten en un conjunto muy amplio de aplicaciones desde un pequeño equipo portátil hasta los circuitos de control de una planta generadora de energía que abastece a una región. Las perturbaciones EM pueden funcionar en más de una dirección, afectando más de un equipo o múltiples fuentes podrían tener un efecto acumulativo en un mismo módulo del equipamiento o ser vivo (efectos biológicos). Por ej. un radar de control de tráfico aéreo puede afectar el display de una laptop que está siendo usada en un avión o equipos vitales que se emplean en tierra. Al mismo tiempo, las emisiones de la misma laptop podrían combinarse con aquellas de un teléfono celular para afectar los sistemas de navegación de la aeronave. Como se muestra la figura 1, existe la posibilidad que un equipo emisor de interferencia, en este caso el teléfono celular y un equipo susceptible a dichas emisiones, por ejemplo un laptop, funcionen en zonas cercanas o en ambientes de uso común. El computador debe tener una cierta inmunidad electromagnética frente a estas emisiones, no debe ser susceptible a las mismas (EMS). Ambos equipos deben convivir en un medioambiente Electromagnético común existiendo Compatibilidad Electromagnética, es decir: No debe causar interferencia con otros sistemas. No es susceptible a emisiones de otros sistemas. No genera interferencias a si mismo. Figura 1.- EMI y EMS 4 4 Fuente: Extraído de la presentación realizada en le Reunión de Coordinación de la Red por el Dr. Ferran Silva, UPC, en Guadalajara, México del 1 al 8 de Abril del 2003.

6 6 Como se ya se mencionó, en un problema de Interferencia Electromagnética, siempre existirá una fuente de interferencias voluntaria o no, un receptor (o víctima) también involuntario y un camino entre ambos, es decir un acoplamiento. La figura 2, muestra un acoplamiento radiado, mientras que en la figura 3, se tiene un acoplamiento conducido a través de la línea de alimentación. Figura 2.- Acoplamiento radiado Figura 3.- Acoplamiento conducido La figura 4 muestra los límites cualitativos entre la emisión de un equipo e inmunidad de un equipo y la zona que fija el margen de EMC Figura 4.- Margen de EMC

7 7 El Umbral de inmunidad es el máximo nivel de perturbaciones electromagnéticas que pueden influir sobre un aparato, equipo o sistema para el cual es capaz de funcionar correctamente para el criterio de aceptación requerido. Del lado de emisión de la ecuación, el objetivo de EMC es asegurase que el equipamiento no afecta a otros equipos, servicios de radio, potencia u otras redes. En el lado de inmunidad, el objetivo es verificar que el equipamiento no resulta afectado, por Radio transmisiones, instalaciones de potencia, campos electrostáticos u otros fenómenos. Las emisiones electromagnéticas deben estar siempre por debajo del límite permisible, ya sean radiadas, conducidas, perturbaciones discontinuas como también armónicos y fluctuaciones de tensión. Tipos de perturbaciones La solución de problemas de EMC, limitando las emisiones controlables y mejorando la inmunidad de los dispositivos o sistemas susceptibles, implica no solo identificar primeramente el equipamiento víctima, sino que también la fuente y el camino de acoplamiento entre ellos. En la práctica la identificación unívoca de la fuente o el camino es dificultosa y algunas veces imposible, pero la forma en que la fuente y víctima están acopladas puede ser descrita en términos generales a través de: Una corriente o tensión Un campo eléctrico Un campo magnético Un campo electromagnético Alguna combinación de los anteriores Para obtener la EMC Una vez que las áreas del problema potencial fueron suficientemente identificadas, EMC puede lograrse de varias maneras. Por ejemplo, el equipamiento fuente o víctima puede ser quitado de un área por normas o regulaciones, es conocido por todos el caso límite en el cual no se permite el uso de teléfonos celulares en las aeronaves comerciales. Alternativamente, si algunos equipos emiten más EM que la deseada o permitida, existe la posibilidad de reducirlas y bajar el nivel de perturbación generado. El enfoque básico para mantener la funcionalidad del producto consiste en evaluar los márgenes entre los niveles esperados de emisión que crea el ambiente EM y los niveles de inmunidad que el equipo posee. En muchos casos lo más apropiado es aumentar el nivel de inmunidad del equipamiento para asegurarse que condiciones no favorables no se presentaran durante su operación normal. (Ver figura 4) Como las técnicas intrínsecas para evitar este tipo de problemas no siempre son exitosas, puede ser más efectivo mitigar el efecto de la perturbación por filtrado, blindaje u otra técnica que aumenta la inmunidad; o con algún grado de re-diseño.

8 8 Debe tenerse en cuenta que el conjunto formado por los procedimientos a emplear y las normas aplicables debe ser tal que mantengan la relación costo-beneficio del producto y la seguridad intrínseca del mismo. Cualquiera que sea el método empleado el objetivo es siempre el mismo: asegurar el correcto funcionamiento del equipamiento según los propósitos de su diseño y las normas establecidas.

9 9 Normativa de EMC. Existen situaciones tanto en aplicaciones civiles como militares donde es necesario para un número de equipos funcionar en un mismo entorno simultáneamente y muy próximos. Para evitar o minimizar los problemas de EMI en estas situaciones, es necesario limitar las emisiones y susceptibilidad de cada equipo. Reglas, Regulaciones y Normas (Estándares) han sido desarrolladas e impuestas a los equipos y sistemas electro/electrónicos. Este capítulo introduce a los principales organismos que se encargan de la estandarización de EMC en el mundo, indicándose como se generan las normas y evolucionan. Se incluyen los requerimientos por países, la normativa empleada y los procedimientos de evaluación de la conformidad implementados. Se debe enfatizar que los requerimientos y actualizaciones de la normativa se encuentran en constante estado de cambio. El lector deberá consultar la versión más actualizada de las mismas. 5 Comunidad Europea. Tras la aparición de la política de Nuevo Enfoque en la Unión Europea (UE), surgen las Directivas Comunitarias con el objetivo de garantizar la salud y seguridad de los usuarios, armonizar los diferentes procedimientos de evaluación de la conformidad de los productos y eliminar los obstáculos a su libre circulación. 6 El marcado sobre un producto ( DC 93/68/CEE ), indica que éste es presuntamente conforme con los requisitos esenciales de las Directivas aplicables y que los productos han sido objeto de un procedimiento de evaluación de la conformidad contemplado en las directivas. 7 Las directivas del Nuevo enfoque se aplican a productos destinados a ser comercializados (o a entrar en servicio) por primera vez en el mercado comunitario. Por consiguiente, las directivas se aplican a los nuevos productos fabricados en los Estados miembros y a los productos nuevos, usados y de segunda mando importados de terceros países. El concepto de producto varía entre una directiva de Nuevo Enfoque y otra y es responsabilidad del fabricante comprobar si su producto entra en el ámbito de aplicación de una o varias directivas. Los productos que han sido objeto de modificaciones importantes pueden considerarse nuevos productos que deben cumplir las disposiciones de las directivas aplicables al ser comercializados en el mercado comunitario y entrar en servicio. Este extremo debe evaluarse caso por caso, a menos que se establezca lo contrario. 5 Para consultas se citan en el Anexo II entidades especializadas y expertos. 6 Se denominan Directivas de Nuevo Enfoque aquellas que establecen el marcado CE. 7 Resulta conveniente consultar la Guía para la aplicación de las Directivas basadas en el Nuevo enfoque y en el enfoque Global, Comisión Europea, Bruselas, septiembre 1999; donde se realiza un análisis a fin de facilitar la comprensión de las directivas asegurando una aplicación más uniforme y coherente de las mismas.

10 10 Los productos que han sido reparados sin cambiar sus prestaciones, finalidad o tipo originales no están sujetos a la evaluación de la conformidad con arreglo a las directivas de Nuevo Enfoque. La estructura de las entidades que son responsables por definir las normas de EMC para propósitos de la Directiva de EMC se muestran en la figura 5. Figura 5.- Estructura de la Normativa EMC 8 La International Electrotechnical Commission (IEC) funciona en estrecha colaboración con la International Standards Organization (ISO) y en 1990 tenía 41 miembros. Está compuesta por los Comités Nacionales. El trabajo se realiza a través de los Comités y Sub-Comités Técnicos especializados en un sector de productos diferente. Dos Comités Técnicos se encargan de EMC como dedicación principal, existiendo cerca de 40 que se involucran como parte de sus objetivos temáticos, ellos son: TC77 Electromagnetic compatibility between equipment including networks, y el CISPR International Special Committee on radio Interference. El ACEC Advisory Committee on EMC tiene la responsabilidad de coordinar las actividades. Los comités técnicos de la IEC han sido divididos de acuerdo a las 6 categorías existentes de los fenómenos perturbadores para que la preparación de la Normativa sea sistemática para todo tipo de productos y sistemas. De las 6 categorías, 2 son 8 Fuente: Tim Williams, EMC for Product Designers, Figura 2.2 pág. 53, Third Edition, 2001

11 11 conducidas, dos radiadas, una corresponde a descargas electrostáticas (ESD) y una cubre transitorios especiales de alta potencia, incluido el pulso nuclear electromagnético de gran altura (HEMP). Las normas IEC y otras publicaciones técnicas, describen por ejemplo, los elementos básicos de un problema de EMC, especifican los métodos de medición de emisión, fijan los límites, detallan las técnicas de ensayo de inmunidad y recomiendan los métodos de protección tanto para productos específicos como en general. Las publicaciones CISPR tratan de los límites y mediciones de las fuentes potencialmente perturbadoras de radio frecuencia, en particular: Fijan los límites para la protección de los servicios de radiocomunicaciones. Fijan las características de inmunidad de servicios de: TV, aplicaciones domésticas, ITE Su estructura también es en Sub-comités como se indica en la figura 5 (A-H). A modo de ejemplo, de las normas básicas del CISPR la Publicación 16 administrada por el CISPR A incluye: Técnicas de medición para emisión e inmunidad (para receptores de radio y equipos de tecnología para información) Instrumentos para las mediciones, especificaciones y calibraciones para los ensayos Análisis estadísticos de datos, incluyendo incertidumbre de la medición. Existen dos (2) grupos de trabajo principales para cubrir el mantenimiento de la publicación 16: WG 1 (Instrumentación) - 54 miembros WG 2 (Métodos /Incertidumbre) - 53 miembros y 20 países activos con la posibilidad de votar. La importancia de las Normas IEC radica en que pueden ser transpuestas directamente en Normas EN armonizadas y en dicho caso resultarían aplicables tanto a la autocertificación, o referenciadas por las normas de producto o genéricas (ver Estructura de las normas). Por esta razón, en su gran mayoría son internalizadas por cada Administración para que tengan fuerza legal. La preparación de las normas y tareas de armonización con motivo de implementar la Directiva están a cargo de los organismos CENELEC (European Committee for Electrotechnical Standardization) y ETSI (European Telecommunications Standards Institute), que fueron mandatados por la Comisión de la Unión Europea. ETSI genera las normas para equipos de telecomunicaciones (redes de telecomunicaciones, radio comunicaciones y transmisores de broadcasting). CENELEC y ETSI emplean las propuestas de IEC/CISPR siempre que sea posible como base para la preparación sus drafts. El Comité TC210 es el encargado de la preparación de la normativa de EMC, tiene un Sub-Comité -SC210A- que se ocupa

12 12 específicamente de la inmunidad de los ITE (Information Technology Equipment) y 3 grupos de trabajo (WG), uno de ellos es responsable de la Normas Genéricas. Directiva de EMC Para la mayoría de productos eléctricos y electrónicos, los requisitos de EMC en la Unión Europea son cubiertos por la Directiva de Compatibilidad Electromagnética 89/336/CE adoptada el 1º de enero de 1992 y mejorada mediante las Directivas 91/263/CE, 92/31/CE, 93/68/CE y 93/97/CE. Llegó a ser eficaz el primero de enero de Esta directiva se aplica a todo aparato, instalación o equipo eléctrico y electrónico que posea componentes eléctricos y/o electrónicos, y sea propenso a causar interferencias electromagnéticas, o cuyo desempeño pueda ser degradado por dicha interferencia (art. 2). El equipamiento pasivo de EMC como son los cables, accesorios de cableado y conectores son excluidos del alcance de la directiva de EMC. Por otro lado hay ciertos tipos de productos eléctricos/electrónicos que tienen requisitos de EMC y que también son cubiertos por otras directivas de la CE, como ser: Vehículos a motor - cubierto por la directiva de EMC Automotor, 95/54/EEC Dispositivos médicos implantables activos, cubierto por la directiva 90/385/EEC Dispositivos médicos - cubierto por la directiva, 93/42/EEC Equipo marino cubierto por la directiva 96/98/EEC Equipo para el uso en avión en vuelo, cubierto por el Consejo de Regulación 3922/91 Directiva de EMC, su evolución Desde el año 1996 todos los equipos, productos e instalaciones que incorporaran sistemas eléctricos o electrónicos deben satisfacer la Directiva Europea 89/336/EEC sobre Compatibilidad Electromagnética. La misma ha sido uno de los factores más influyentes en el diseño y la comercialización de equipos eléctricos y electrónicos. Su evolución ha sido la siguiente: 1989 Publicación 1992 En vigor 1996 De obligado cumplimiento 1997 Guía de aplicación 1998 Procedimiento SLIM(Simpler Legislation for the Internal Market) 2000 Primer borrador de 2 a edición La experiencia acumulada después de una década de obligado cumplimiento ha aconsejado la revisión de la Directiva dando lugar a la publicación de una segunda versión: 2004/108/CE por el OJEU (Oficial Journal of the European Union), el 31 de diciembre de 2004 (L 390/24), que sustituirá la anterior a partir del 20 de julio de Por mayor información consultar actualizada: 11/05/2005, visitada febrero 2006

13 13 Esta segunda versión incorpora novedades importantes como es el tratamiento de las instalaciones fijas, o la nueva función de los Organismos Notificados (antes llamados Competentes). A continuación se muestra un resumen de las principales características de la misma: NUEVA DIRECTIVA DE EMC 2004/198/CEE Horizontal No es una directiva orientada a un producto. Aplica a cualquier tipo de producto eléctrico-electrónico. Ejemplo de Directiva horizontal: Directiva de baja tensión. Ejemplo de Directiva vertical: Directiva de equipos médicos. De nueva aproximación El texto de la directiva es básicamente administrativo-legal. En la directiva no se recogen aspectos técnicos o de medida. Las especificaciones técnicas se encuentran en las normas armonizadas. Exclusiones Totalmente excluidos: Equipos de radioaficionados (sin transacción comercial) Vehículos a motor 72/245/CEE Equipos médicos 93/42/CEE Equipos médicos activos implantaples 90/385/CEE Equipos médicos diagnostico in vitro 98/79/CEE Equipos aviones en vuelo regulación Nº 3922/91 Equipos marinos 96/98/CEE Equipos de radio y telecomunicaciones 99/5/CEE Exclusiones parciales Equipos de pesaje no automáticos EMS 90/384/CEE (EMI según directiva EMC) Vehículos agrícolas y forestales EMI 72/322/CEE (EMS según directiva EMC) Adopción de Standards Como las normas deben ser introducidas y actualizadas frecuentemente a fin de acompasar la evolución tecnológica, existe un mecanismo pre-establecido para decidir las fechas en que dichos cambios entrarán en vigencia. En la figura 6 se representa gráficamente las diferentes etapas seguidas.

14 14 Durante este período puede usarse cualquiera de las versiones para autocertificación Versión Original Fecha de vigencia (DOW) Fecha de Publicación (DOP) Nueva Versión o Enmienda Figura 6.- Escala de tiempo para la adopción de Standards 10 Se hace notar que las Enmiendas a las normas (Amendments) se referencian al Standard de la siguiene forma: EN XXXXX:YY Procedimientos de Conformidad Para que un producto cumpla los requisitos de la directiva de EMC, debe obedecer las normas armonizadas apropiadas. Si hay una norma armonizada específica para el producto, entonces ésta debe emplearse, de otra manera se utilizan las normas armonizadas de tipo genéricas. 11 El fabricante o su representante autorizado establecido dentro de la Comunidad deben elaborar una Declaración de Conformidad CE como parte del procedimiento de evaluación de la conformidad establecido en las directivas de Nuevo Enfoque. La declaración de conformidad CE debe contener toda la información relevante para identificar las directivas con arreglo a las cuales se emite, así como al fabricante, su representante autorizado, en su caso el organismo notificado, el producto y, si está prevista, una referencia a las normas armonizadas u otros documentos normativos. 10 En base a Tim Williams, Ob. Cit., Figure 2.2 pág. 54, Third Edition, Las normas armonizadas son normas europeas adoptadas por los organismos de normalización europeos, elaboradas de acuerdo con las Directrices Generales acordadas entre la Comisión y los organismos de normalización europeos y que siguen un mandato emitido por la Comisión previa consulta con los Estados miembros. En el caso de la Directiva relativa a equipos de baja tensión no se emite un mandato.

15 15 El fabricante o su mandatario establecido en la Comunidad pondrá a disposición de las autoridades competentes, a partir de la comercialización del producto, un expediente técnico de construcción (technical construction file TCF) que muestra cómo el producto es conforme con los requisitos estipulados en el art. 4 de la Directiva de EMC cuando no se ha empleado o se han aplicado en parte las normas contempladas en el art. 7 inciso 1, o si no existen normas. Se incluye un informe técnico o certificado obtenido de un Organismo Competente. (Art. 10. inciso 2). La obligación de mantener a disposición el expediente durante los 10 años siguientes a la fabricación de los aparatos, recae en el fabricante o en su representante o comercializador establecido en la Unión Europea. Para la construcción del expediente técnico de construcción (TCF) el fabricante puede elegir construirlo el mismo y presentarlo a un organismo competente para la valoración o este último puede realizar la evaluación de la conformidad en su totalidad. La información que debe contener depende de la naturaleza del producto. Incluirá lo necesario, desde el punto de vista técnico, para demostrar la conformidad del producto bien con las normas armonizadas o bien con los requisitos esenciales de las Directivas correspondientes cuando no se hayan aplicado dichas normas o sólo se hayan aplicado parcialmente. No obstante, puede justificarse el cumplimiento en base a ensayos realizados por el fabricante, o incluso basados puramente en argumentos de diseño, evitando cualquier tipo de prueba. Sin embargo, los datos proporcionados por el fabricante serán sometidos a un escrutinio mayor que si las pruebas fueron hechas por un tercero.

16 16 Por otro lado hay que tener en cuenta que los equipos de radiocomunicaciones emisores, definidos según ITU, tienen su propia ruta para la conformidad, involucrando sumisión del equipo a un Organismo Notificado (art. 10 inciso 6) y la emisión de un Certificado CE de tipo. (art. 10 inciso 5). Como excepción se tienen los equipos destinados a radioaficionados. Marcado y documentación Cuando se identifica la marca en el producto y/o el empaquetado, el fabricante declara que el producto obedece todas las directivas de la UE aplicables al mismo. Como ya se mencionó, para algunos productos, la Directiva de EMC puede ser la única Directiva aplicable, pero para la mayoría de los productos eléctricos y electrónicos, existen otras directivas. El marcado CE es obligatorio y debe colocarse antes de que un producto sea comercializado o puesto en servicio, salvo en el caso de que una directiva específica disponga lo contrario. Si los productos están sujetos a varias directivas, todas las cuales establecen el marcado CE, el marcado indica que se presume que los productos son conforme con las disposiciones de todas estas directivas. Pero un producto no puede llevar el marcado CE sino está amparado por una directiva que disponga su colocación. El beneficio de que un producto tenga la marca es que tendrá acceso al Área Económica Europea (EEA), que consiste en 18 países. Cumpliendo un conjunto de leyes y reglas, se podrá tener acceso a todos los países de la Unión Europea, eliminando la necesidad de que el producto sea compatible con las restricciones nacionales de cada uno de los países. Las siglas provienen del francés Conformite Eropeene. El marcado CE debe tener la forma que se muestra a continuación. Si se amplia o reduce su tamaño, deben mantenerse las proporciones y la dimensión vertical no será inferior a 5 mm (Anexo I, inciso 2). El marcado CE debe colocarse de forma visible, legible e indeleble en el producto o en su placa de características. Sin embargo, si esto no es posible o no puede hacerse debido a la naturaleza del producto, debe colocarse en el embalaje, en su caso, y en los documentos de acompañamiento, si la directiva de que se trate prevé dicha documentación.

17 17 Si un organismo notificado participa en la fase de control de la producción con arreglo a las directivas aplicables, su número de identificación debe figurar a continuación del marcado CE. Dicho número debe colocarlo bajo la responsabilidad del organismo notificado, el fabricante o su representante autorizado establecido en la Comunidad. Los Organismos Notificados están autorizados por países europeos para cumplir sus funciones como Laboratorios de ensayo y realizar los pasos indicados en las directivas de productos, cuando la auto-certificación no es posible. Los fabricantes pueden recurrir a cualquier Organismo Notificado en cualquier país miembro de la Unión Europea. Además del marcado, el fabricante debe preparar y firmar una Declaración de Conformidad y efectuar una copia del documento con cada artículo del producto enviado. Muchos fabricantes incluyen este documento en el manual de usuario. La Declaración de Conformidad es un documento mediante el cual el fabricante declara que el producto comercializado cumple todos los requisitos esenciales de las distintas Directivas de aplicación. La firma de este documento autoriza la colocación de la Marca cuando así lo señale la Directiva. El Marcado CE y las Directivas Comunitarias Para los productos de tipo eléctrico y/o electrónico existen dos Directivas Comunitarias (de carácter horizontal), que les pueden ser aplicables. Dichas Directivas son: Directiva Comunitaria de Baja Tensión 73/23/CEE (BT), relativa al material eléctrico destinado a utilizarse entre 50 y 1000 V en corriente alterna ó 75 y 1500 V en corriente continua. Directiva Comunitaria de Compatibilidad Electromagnética 89/336/CEE (EMC), relativa a equipos susceptibles de ser interferidos o de afectar electromagnéticamente a otros equipos de su entorno. Además, si realizamos una agrupación por sectores de actividad, aparecen otras directivas, de carácter vertical, que prevalecen sobre las anteriores (como la DC

18 18 93/42/CEE relativa a Productos Sanitarios y DC 95/54/CE relativa a vehículos a motor y componentes); así como otras que se ven complementadas por éstas (DC 98/37/CE relativa a máquinas y DC 1999/5/CE relativa a equipos de radio y terminales de telecomunicación). Nomenclatura normativa El sistema de numeración utilizado en los estándares Europeos es el siguiente: EN xx yyy En donde: EN = manifiesta que se trata de una Norma Europea. xx = 50 indica que se trata de un estándar cuyo origen es CENELEC. xx = 55 indica que el estándar está basado en un estándar yyy de CISPR. xx = 60 indica que el estándar está basado en un estándar yyy de IEC. Los estándares preliminares se numeran como prets o pren, por otro lado los estándares temporarios EN se denominan con el prefijo ENV. Cuando el estándar europeo está completo, los países miembros de la Unión Europea deben internalizarlo, produciendo un estándar nacional armonizado. Por ejemplo, el estándar armonizado de Gran Bretaña para el estándar EN es BS EN Productos regulados La directiva actual de EMC cubre aparatos eléctricos, sistemas e instalaciones, incluyendo tanto emisión como inmunidad. El tema del alcance de la Directiva EMC con relación a componentes, productos terminados, sistemas e instalaciones es bastante complejo. Algunos de los productos incluidos en la Directiva son: tarjetas de computadoras, PLCs, controles de ascensores, motores eléctricos, excepto inducción, unidades de disco, fuentes de poder y control electrónico de temperatura. Los sistemas son conjuntos de aparatos, por ejemplo, una computadora está formada por un monitor, teclado, CPU, etc. El fabricante es responsable por todos los elementos que forman el sistema, y es el sistema completo quien debe estar de acuerdo con la Directiva. La Directiva se aplica a todo sistema capaz de provocar o recibir EMI. Una instalación es una combinación opcional de varios aparatos. Estas instalaciones son consideradas como sistemas y reguladas como tales. Los productos considerados electromagnéticamente pasivos se excluyen del alcance de la Directiva. Algunos ejemplos son: cables y accesorios de cableado, equipo que contiene sólo cargas resistivas sin ningún dispositivo que alterne su estado automáticamente, baterías y acumuladores. Otros dispositivos considerados exentos son: los fusibles, los interruptores manuales, las lámparas del filamento y los relojes pulsera de cuarzo.

19 19 Además, como ya se señaló, el equipo de radio usado por radioaficionados se excluye específicamente, a menos que el equipo esté comercialmente disponible. Estructura de las Normas. Es esencial distinguir entre los 3 tipos de normas de EMC, (ver Tabla 1): 1. Las normas básicas, describen métodos de medida, niveles de interferencia y límites, permitiendo de esta manera la repetibilidad de las medidas. Un ejemplo es la serie IEC 801-X para aplicaciones industriales, que fue convertido a la serie IEC X y traducido a un estándar europeo como EN X 2. Las normas genéricas, se refieren al ambiente electromagnético en el cual se usará el aparato o sistema. Se consideran grupos de aparatos utilizados para aplicaciones generales en ambientes específicos. 3. Normas de producto, incluyen Normas de producto-familia y de producto dedicados: se aplican a tipos específicos de productos. Tipo de norma Contenido Métodos de medición y ensayos. Instrumentación Básicas (*) Test set-up. Rangos de niveles de ensayos. (Inmunidad) No niveles/no criterios de performance Requerimientos precisos y esenciales (límites) para todos los productos diseñados para uso en cada ambiente (residencial, industrial, etc.). Genéricas Hace referencia a las normas básicas para los métodos de medida y ensayos. (sin repetición) Tiene criterios de performance general. Requerimientos de EMC para familia de productos. Familia de Criterios de performance más detallados. productos Test set-up específicos. Hace referencia a las normas básicas para los métodos de medida y ensayos. (sin repetición) Productos Igual que para las normas de familia de productos, pero más específicas. especializados (*)Nota, se refiere a las normas básicas de Test y medición. Hay otros tipos de normas básicas Tabla 1.- Clasificación de normas para la Comunidad Económica Europea. 12 Estándares Básicos Existen dos tipos de normas de EMC básicas: 1. Relacionadas con las ensayos y mediciones. Este tipo de normas en conjunto con las normas genéricas y de producto, son de particular importancia para propósitos de evaluación de la conformidad. Estas normas brindan (generalmente de manera separada en función de cada fenómeno de interferencia) la definición y descripción del fenómeno, métodos de ensayo y mediciones, instrumentos y configuraciones básicas para la realización de los ensayos (set-up). Estas normas no incluirán límites ni criterios de performance del EUT. 12 CENELEC Guide N 24 Electromagnetic Compatibility (EMC) Standarization for Product comittees, pág. 10, July 2001.

20 20 2. Relacionadas con otros aspectos. Otros tipos de normas de EMC y publicaciones que relacionen otros aspectos pueden ser identificados como normas básicas, siempre y cuando describan elementos fundamentales de EMC. Ejemplo de ellas son: la norma IEC , que describe terminología especializada; o la norma IEC , que describe y clasifica los tipos de ambientes, rangos y niveles para cada uno de estos ambientes, constituyendo por lo tanto una base importante para el establecimiento de los límites de emisión y niveles de ensayos de inmunidad. Las normas básicas para ensayo (test) y medición son de particular importancia en conexión con las genéricas y normas del producto para los propósitos de evaluación de la conformidad. Los primeros estándares básicos para la inmunidad de perturbaciones eléctricas surgieron del comité de estandarización de IEC para técnicas de procesamiento industrial, TC 65. Esta responsabilidad ha sido tomada por los comités TC77 de IEC y TC 210 de CENELEC. De esta manera, los números de publicación han cambiado de IEC 801 a IEC 1000/61000 y EN Descargas Electrostáticas (ESD) IEC 801-2, ed. 1 IEC 801-2, ed. 2 = IEC = EN Campos electromagnéticos de radiación RF IEC ENV 50140~IEC = EN Transitorios Eléctricos Rápidos ( burst ) (EFT) IEC IEC = EN Surges (1, 2 µs/50 µs) ENV 50142~IEC = EN Inmunidad a perturbaciones conducidas inducidas por ENV 50141~IEC = EN campos RF Inmunidad a campos magnéticos IEC , IEC ,e IEC = EN , IEC , e IEC Caídas de tensión, interrupciones cortas y variaciones de IEC = EN voltaje Tabla 2. Algunos ejemplos de normas básicas, para ampliar ver Guía 24 Ob. Cit.. Estándares Genéricos Estas normas definen un conjunto preciso de requerimientos de emisión e inmunidad de EMC, incluyendo los límites, e indican el ensayo normalizado aplicable para cada producto dependiendo del ambiente para el cual fueron concebidos. Las normas de inmunidad genéricas especifican un número limitado de pruebas esenciales, con el objetivo de lograr una relación optima entre técnica y costos. El cumplimiento con la normativa genérica asegura la conformidad del producto con los requisitos esenciales de la Directiva EMC. Se deben usar normas genéricas cuando no existe ninguna norma del producto correspondiente o se considere necesario. El comité TC 210 del CENELEC es el responsable de la elaboración de estas normas para los siguientes ambientes: 1. Ambientes residenciales, comerciales y de industria liviana, Clase B. EN Emisiones - Residencial, comercial e industria liviana

21 21 EN Inmunidad - Residencial, comercial e industria liviana 2. Ambientes industriales, Clase A. EN Emisiones - Industria. EN Inmunidad Industria. Existen ambientes que podrían entrar en cualquiera de estas clases, como los hospitales y laboratorios. Con respecto a las emisiones, un estándar genérico es más riguroso frente a los ambientes de industria liviana que los ambientes de industria pesada, dado que el último se supone que ya está electromagnéticamente contaminado. Sin embargo, la situación es opuesta para la inmunidad. Los límites de emisión difieren en 10dB entre la Clase A y la Clase B. En casos especiales, hospitales, por ejemplo, donde no se puede hacer una distinción entre industria pesada o liviana, se recomienda seguir los requerimientos más estrictos, con lo cual el equipo se clasifica con la peor combinación, como EN /EN Radiación Conducción Categoría Categoría Frecuencia (MHz) Clase A (10m) Clase B (3m) Frecuencia (MHz) Clase A Clase B Límite (dbµv/m) Límite (dbµv/m) Límite (dbµv/m) Límite (dbµv/m) - Q.P. Q.P. - Q.P. AVG Q.P. AVG Estándar básico: EN 55022; Q.P.: Cuasi-Pico; AVG: Promedio; Alimentación: 50Hz Para radiada entre 0 y 2 khz ver estándares básicos EN y EN Para conducida entre 0.15 y 30 MHz ver estándar básico EN Tabla 3.- Especificaciones para los límites de los ensayos de emisión según los estándares generales EN :1992 (Clase B) y EN :1993 (Clase A). Fenómeno ambiental Especificaciones de test Unidades Estándar Básico Campo magnético de potencia frecuencia Campo electromagnético de radio frecuencia con modulación de amplitud Campo electromagnético de radio frecuencia con portadora digital Descarga estática Contacto 8 Aire descarga Hz A/m MHz V/m 1KHz MHz V/m Ciclo de trabajo kv(voltaje de carga) EN ENV ENV EN Tabla 4.- Especificaciones para los límites de los ensayos de inmunidad según los estándares EN :1995 Inmunidad residencial, comercial e industria liviana.

22 22 Estándares de producto Un estándar de producto es aquel que cubre todos los requerimientos EMC para un tipo de producto. Este tipo de estándar tiene preferencia sobre los otros tipos. Existen pocos estándares que cubren todos los requerimientos de un producto. Además, un producto puede pertenecer a más de una familia de estándares. Por ejemplo, la mayor parte del equipamiento doméstico debe cumplir con los requerimientos de emisión según EN , EN y EN o EN y EN Existen dos tipos de estándares de productos: 1. Familia de productos. 2. Producto dedicado. 1. Familia de productos Una familia de productos cubre productos con funciones específicas diferentes, pero que tiene características generales comunes. La frontera con productos dedicados puede ser algunas veces imprecisa, ya que las familias pueden ser muy generales o cerradas. Los estándares de familia de productos definen requisitos de EMC específicos, tanto para inmunidad y emisión, y ensayos precisos para los productos dentro de su alcance. Estos estándares por lo general no incluyen métodos de medida o instrumentación para ensayos de manera detallada, pero hacen referencia a estándares básicos. Sin embargo en casos excepcionales y justificados, podría ser necesaria la inclusión de métodos o desviaciones de los estándares básicos. Los estándares de familia de productos incluyen toda la información adicional necesaria para la repetibilidad de los ensayos. Incluyen información más específica y detallada de los criterios de performance que las normas genéricas. Los ensayos y límites en estos estándares deben ser coordinados con los correspondientes en los estándares genéricos. En los casos en que sean necesarias desviaciones, éstas deberán ser totalmente justificadas y se indicarán detalladamente dentro de los estándares de familia de producto. Estas desviaciones pueden ser concernientes al fenómeno considerado, a ensayos y niveles adicionales. 13 Para la evaluación de conformidad con la Directiva EMC, los estándares de familia de productos tienen precedencia a los estándares genéricos, sea parcialmente o totalmente, de acuerdo al dominio de EMC que cubran. 2. De producto dedicado Para definir estos estándares se utiliza el mismo criterio que para los estándares de familia de productos. De todas formas, los requerimientos de EMC, en lugar de constituir estándares separados, son frecuentemente incluidos dentro de los estándares 13 El TC 210 de CENELEC debe intervenir en su función de coordinación.

23 23 de propósito general (características de performance) específicos a aquellos productos dedicados. Respecto a los requerimientos de emisión: Cuando un producto particular está cubierto por un estándar de familia de productos, la preparación de un estándar de producto dedicado raramente es justificada. Las desviaciones de límites de emisión ya especificados se permitirán solamente en casos excepcionales. 14 Respecto a los requerimientos de inmunidad: Los estándares de producto dedicado de acuerdo a las características funcionales específicas del producto, deberán dar criterios precisos de funcionamiento. En al tabla 6 se listan algunos estándares europeos de EMC clasificados por tipo de producto. Familia de productos Aparatos domésticos y herramientas portables, aspiradoras, lavadoras, calefacción, equipamiento de cocina, dimmers. Normas que cubren los requisitos de EMC. Emisión Fluctuaciones Redio Armónicos. de voltaje interferencia. Inmunidad Todos los aspectos. EN EN EN EN Equipamiento de iluminación. EN EN EN EN Receptores de TV y equipos de audio. EN EN EN EN Equipamiento profesional para audio, video y control de iluminación. EN EN EN EN Equipamiento de tecnología de la información (ITE). EN EN EN EN Equipamiento de señalización. - - EN EN Equipamiento industrial, científico y médico (ISM) EN EN EN EN Equipamiendo industrial en general. - - EN EN Interruptores fijos para uso hogareño. EN EN EN EN Induction watt-hour meters EN Controladores electrónicos de ripple. - - EN EN Interruptores de tiempo control y tarifado. - - EN EN Equipamiento para navegación marítima. - - EN EN Controladores electrónicos automáticos para EN EN EN EN uso hogareño. Static watt-hour meters (CI 1 y 2). - - EN EN Static watt-hour meters (CI 0,2 y 0,5). - - EN EN Controladores programables industriales. - - EN EN Sistemas de alarmas EN EN EN EN Sistemas de energía ininterrupibles (UPS). EN EN EN EN Sistemas de soldado. EN EN EN EN Dispositivos de protección de corrientes - - EN EN residuales para uso hogareño. Drivers para control de potencia. EN EN EN EN Equipamiento para radio comunicaciones. EN EN Ver ETSI Ver ETSI Tabla 5.- Normas aplicables por producto para la Comunidad Europea. Criterio de selección del estándar. Seleccionar un estándar para un producto particular en ocasiones es difícil por lo que se recomienda guiarse con los siguientes principios básicos: El TC 210 de CENELEC debe intervenir en su función de coordinación. 15 Los principios aquí presentados son solamente criterios esenciales mínimos. A la hora de seleccionar los estándares es conveniente consultar a una institución especializada o profesionales expertos en esta temática.

24 24 1. El alcance de los estándares de familia de productos y productos dedicados son de aplicabilidad a los productos individuales. 2. El alcance e implicaciones de los estándares debe ser considerado cuidadosamente. 3. Son el uso y funcionalidad del producto los que determinan el o los estándares a ser aplicados. 4. En ocasiones módulos de interfase particulares requieren ser sometidos a otros estándares que no están incluidos en el estándar de familia de producto normalmente aplicable para el producto completo. En este caso se deberá obedecer a los requerimientos adicionales correspondientes al estándar específico del módulo. En forma similar, puede suceder con los aparatos multifunción.

25 25 Estados Unidos Marco Regulatorio La entidad responsable para la regulación de EMC en los Estados Unidos de Norteamérica es la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC). Una parte significativa de su responsabilidad es el control de la interferencia de y hacia comunicaciones alámbricas y de radio. Las regulaciones específicas de equipamiento electrónico no licenciado están contenidas en el Título 47 del Código de Regulaciones Federales de la FCC (CFR Code of Federal Regulations). La Parte 15 cubre dispositivos de radio frecuencia capaces de emitir energía de RF sea por radiación, conducción u otro medio, en forma intencional o no en el rango de 9 khz a 3000 GHz. Justamente el propósito de la Parte 15 es controlar la emisión de estos emisores ( fuentes ). 16 Los transmisores de telecomunicaciones (con requerimiento de licencia) son considerados en otra Parte. Los requerimientos obligatorios de FCC conciernen principalmente a los dispositivos digitales (digital devices), definidos como cualquier dispositivo o sistema electrónico capaz de generar pulsos o señales de temporización a una tasa superior a 9 KHz, y que utiliza técnicas digitales. Es ilegal comercializar un dispositivo digital en EUA al menos que sus emisiones tanto conducidas como radiadas hayan sido medidas y no excedan los límites establecidos por la regulación. La Parte 18 gobierna el equipamiento industrial, científico y médico (ISM), definido como cualquier dispositivo que utiliza ondas de radio para fines ISM y no para comunicaciones de radio. 17 Mientras que la mayoría de las Regulaciones FCC solo conciernen a las emisiones, FDA también requiere inmunidad para cierto tipo de equipo médico. Las partes 15 y 18 incluyen regulaciones, aspectos técnicos y límites. Los requerimientos EMC para productos destinados al uso militar están contenidos en las normas MIL-STD-461. Estas normas se aplican a una amplia gama de sistemas, desde herramientas eléctricas de potencia a equipamiento computacional sofisticado. Los requerimientos militares son más extendidos y detallados que los comerciales, por ejemplo, el rango de frecuencia cubre de 30 Hz a 40 GHz. Productos Regulados Se regula todo equipamiento responsable de causar interferencia en radio frecuencia. 16 Code of Federal Regulations, Title 47 (47CFR). Part 15, Subpart B: Unintentional Radiatiors Code of Federal Regulations, Title 47 (47CFR). Part 18, Industrial, Scientific, and Medical Equipment.

26 26 La parte 15 cubre dispositivos, incluyendo dispositivos digitales que usan energía de radio-frecuencia y pueden ser radiadores intencionales o involuntarios. Dentro de esta clasificación se exentan ciertos dispositivos, incluyendo: Dispositivos digitales utilizados exclusivamente para equipo de prueba industrial, comercial o médico. Dispositivos digitales que tienen un consumo de potencia por debajo de los 6 nw. La relación entre la frecuencia del reloj interno (u otro) y la máxima frecuencia de medición se muestran en la Tabla 6 (cambios en la frecuencia superior para emisiones radiadas que tuvieron efectos el 23 de junio de 1989). Máxima frecuencia generada o utilizada en el dispositivo o en el cual opera o sintoniza (MHz) Rango de frecuencia susuperior de medición (MHz) <1, , >1000 5to armónico de la mayor frecuencia o 40 GHz, cualquiera sea el menor. Tabla 6.- FCC Rules Par 15 (199) Máxima frecuencia de medición para dispositivos digitales Clasificación Los dispositivos digitales son clasificados según dos clases: Dispositivos Clase B, que se comercializan para el uso en un ambiente residencial Dispositivos Clase A, que se comercializan para el uso en ambiente industrial, empresarial o comercial. Los límites de la Clase B son más exigentes que los de Clase A. Se asume que la interferencia de un dispositivo en un ambiente industrial puede ser corregida más eficazmente que en un ambiente residencial, donde tanto la fuente como la víctima pueden estar muy próximas y los conocimientos para su control son muy menores. Por lo tanto la interferencia potencial es más controlada para el mercado residencial. La tabla 7 muestra las especificaciones de FCC para los límites de los ensayos de emisión: Emisión Radiada Conducida Categoría Categoría Clase A (10m) Clase B (3m) Clase A Clase B Frecuencia(MHz) Frecuencia (MHz) Límite Límite (dbµv/m) Límite (dbµv/m) Límite (dbµv/m) (dbµv/m) Q.P. Q.P. Q.P. Q.P ,45-1, ,5 43,5 1, >960 49,5 54 Estándar: CFR 47 Parte 15; Sub parte B; Alimentación: 60Hz Productos Clase A para empresas e industria Productos Clase B para áreas residenciales Tabla 7.- FCC, Límites de emisión radiada y conducida.