Estrategias de prueba de cumplimiento

¿Cómo lidian las personas/empresas con las pruebas de cumplimiento (CE, UL, FCC, etc.) lo que yo llamaría productos "modulares y orientados a plataformas"?

La idea es que pueda existir una familia de productos, donde muchos de los componentes electrónicos y el firmware se comparten entre ellos, pero cada variante tiene diferentes subsistemas modulares integrados y las diferencias correspondientes en el firmware. Supongamos que el producto es un radiador intencional, que utiliza un módulo Wi-Fi registrado por la FCC para mantener las cosas concretas, y que el producto está alimentado por un dispositivo de pared USB de 5 V CA/CC con la marca UL.

¿Qué estrategia utiliza para certificar el cumplimiento de todas las combinaciones modulares de la familia de productos? Parece que la modularidad es un buen objetivo de diseño, pero si implica cientos de variaciones, cada una de las cuales debe probarse de forma independiente para verificar su cumplimiento, parece insostenible financieramente para productos reales. ¿Hay algún matiz que me estoy perdiendo que hace que la economía del diseño modular funcione desde el punto de vista del cumplimiento?

En 2018 tampoco es raro tener firmware actualizable en campo. Esto da lugar a la pregunta de qué se prueba exactamente para el cumplimiento. ¿Actualizar el firmware en el campo invalida las marcas de cumplimiento?

¿Las instituciones que rigen la seguridad de los productos y el cumplimiento eléctrico tienen concesiones para este tipo de inquietudes, o simplemente se están volviendo anticuadas? Quiero que haya un método para decir: probé el producto en estas configuraciones, y representan un superconjunto de todas las configuraciones posibles, y todas cumplieron con los estándares regulatorios; por lo tanto, otras configuraciones de hardware y actualizaciones de firmware de la misma familia son compatibles, no se requieren más pruebas. ¿Es eso posible? ¿Los laboratorios de prueba de productos admiten ese tipo de cosas?

Respuestas (3)

Definitivamente estás en el camino correcto con:

Probé el producto en estas configuraciones, y representan un superconjunto de todas las configuraciones posibles, y todas cumplieron con los estándares regulatorios; por lo tanto, otras configuraciones de hardware y actualizaciones de firmware de la misma familia son compatibles, no se requieren más pruebas.

Después de haber trabajado en UL durante algunos años, puedo hablar desde el punto de vista de la seguridad, aunque no tengo experiencia en el extremo de EMC. Esta no era una forma poco común de probar este tipo de diseños modulares. Lo que querrá dejar en claro es cómo se pueden armar estos sistemas; es decir, "El producto final utilizará una de estas 5 fuentes de alimentación, uno de estos 4 módulos de E/S, 2 de estos widgets XYZ y hasta 4 de estos widgets ABC".

Luego, lo que intenta hacer es armar un producto final "en el peor de los casos"; el que trata con el voltaje, la corriente y la potencia total más altos. Tal vez esta sea una combinación, tal vez una pareja.

Entonces, la prueba es representativa de todo el conjunto. Una vez más, esto era muy común. Mi consejo para usted sería proponer su propio plan de prueba, explicando por qué los que eligió son los peores. Haga que el ingeniero de pruebas solo tenga que decir que sí, en lugar de tratar de elegir por su cuenta.

Espero que esto ayude en el lado de la seguridad (fuego y choque).

Ayuda a definir los criterios de diseño de inmunidad y los resultados para las emisiones de ruido CM y la susceptibilidad en campos E por metro de longitud de cable y campos H para dV/dt y dI/dt, ya que estos cables tipo antena son la mayor debilidad generalmente en subsistemas pequeños.
¿Te refieres a un subconjunto?

Los laboratorios de prueba de productos respaldan la fabricación de muchas maneras. Trabajé en dos lugares que tenían un ingeniero interno que actuaba como la persona de contacto principal con UL y asesoraba a los demás ingenieros sobre los requisitos de UL. Trabajaron con UL para desarrollar procedimientos de prueba internos. El inspector de UL generalmente solo revisaba la documentación de prueba en el lugar de desarrollo y visitaba las instalaciones de fabricación periódicamente para asegurarse de que los requisitos de prueba de rutina, etc., se estaban realizando correctamente. Probablemente se podría encontrar un consultor para ayudarlo si no tiene una persona interna que pueda aprender a hacerlo. El inspector de UL probablemente ayudaría a poner al día a una persona interna, pero no creo que hagan mucho sin que se les pague.

También puede consultar Intertek ETL Semko. No son tan conocidos por el público en general como UL, pero todas las jurisdicciones de EE. UU. aceptan su marca como igual a UL.

No tengo experiencia con radiadores intencionales. Ciertamente, hay consultores que pueden ayudar con los radiadores no intencionales y probablemente también con los radiadores intencionales.

El concepto de modularidad no debería ser un gran problema para los estándares UL. Es posible que deba hacer algo para cada producto, pero la similitud de la familia de productos definitivamente facilitará mucho las cosas.

¿Hay algún matiz que me estoy perdiendo que hace que la economía del diseño modular funcione desde el punto de vista del cumplimiento?

No es económico probar cada iteración de un producto, el costo del tiempo de prueba sería exorbitante. Algunas iteraciones deben probarse, como 220/110V. Pero no es necesario probar todas las funciones del producto en estos modos, se trata de satisfacer los requisitos. Una forma de satisfacer los requisitos es probar los modos X, Y y Z con los módulos A y B, en el peor de los casos. Tal vez el módulo A y el módulo B son similares y B no necesita ser probado.

En algunos casos, los accesorios se pueden agregar a un producto más tarde, pero no pueden cambiar los requisitos que se probaron. Es posible que pueda agregar un módulo que tenga (digamos un) calentador. Pero si agrego un microprocesador a ese módulo con un oscilador, será necesario probarlo para detectar un radiador no intencional. Si el módulo tiene wifi, será necesario probarlo para detectar un radiador intencional. Si el calentador tiene un voltaje más alto que el requisito de bajo voltaje (si no recuerdo mal ~ 60 V), entonces deberá probarse porque tiene un voltaje de red y posiblemente por seguridad. Si el calentador puede superar una temperatura que lo hace inseguro, deberá probarse nuevamente.

En 2018 tampoco es raro tener firmware actualizable en campo. Esto da lugar a la pregunta de qué se prueba exactamente para el cumplimiento. ¿Actualizar el firmware en el campo invalida las marcas de cumplimiento?

Si realiza algún cambio en un producto con un radiador no intencional, un radiador intencional, cualquier cosa que esté incluida en los requisitos de seguridad (alta temperatura, bordes afilados, partes giratorias expuestas, red de CA, etc.) o que esté incluido como un componente crítico deberá ser volver a probar si realiza un cambio en ese aspecto de su producto (lo que costará dinero), por lo tanto, diseñe el producto para que no sea necesario cambiar nada en esa lista. (es decir, si tiene una fuente de alimentación o un ventilador, volverá a probarlo si cambia uno de ellos. Así que pruebe con dos fuentes de alimentación o busque una fuente de alimentación que pueda suministrarse durante la vida útil del producto).

No es necesario volver a probar los cambios en el firmware, sin embargo, si dice cambiar la frecuencia de un radiador intencional o no intencional (como un convertidor de CC a CC), es posible que deba volver a probarse. Pero si probó bajo todas las frecuencias a través de pruebas reglamentarias, entonces está listo para comenzar.

La idea es minimizar el tiempo de prueba. La mejor manera de hacer esto es a través del cumplimiento previo (donde puede comprar equipos de laboratorio y probar el producto tanto como pueda en casa). Asegúrese de que haya un plan para fallas (si cree que un producto puede fallar en una prueba de radiador no intencional porque de un componente X, incorpore en el diseño la opción de blindaje X y tenga la opción lista para instalar cuando se realice la prueba reglamentaria).

En los productos que he pasado por normativa se acostumbra a probar en el peor de los casos. Por ejemplo, si tengo un producto que necesita cumplir con las emisiones conducidas y tiene un rango de potencia que puede consumir, entonces pruébelo en operaciones de corriente normal y máxima.

Esto puede resultar confuso, pero recuerde que las pruebas reglamentarias de productos son un arte, no una ciencia. Puede ser ventajoso obtener un consultor que le ahorrará dinero en las pruebas (tengo uno interno).