Essais CEM : déroulement, préparation et causes d'échec

Un essai CEM raté coûte rarement cher au laboratoire. Il coûte cher après : modification du circuit imprimé, nouvel outillage, lancement retardé. Cet article explique comment se déroule une campagne d’essais de compatibilité électromagnétique, comment la préparer et pourquoi les produits échouent, état au 9 octobre 2026.

Ce que les essais doivent démontrer

La directive 2014/30/UE pose deux exigences essentielles (annexe I, point 1). L’équipement ne doit pas produire de perturbations qui empêchent les équipements radio, de télécommunications ou autres de fonctionner comme prévu. Il doit aussi avoir une immunité suffisante pour fonctionner sans dégradation inacceptable dans son utilisation prévue.

Les essais servent à le démontrer. La directive demande une évaluation CEM qui couvre toutes les conditions de fonctionnement normales prévues et, pour un appareil configurable, toutes les configurations que vous identifiez comme représentatives de l’utilisation prévue (annexe II, point 2). Les rapports d’essais font partie de la documentation technique (annexe II, point 3, f).

La directive n’impose aucun tiers : le contrôle interne de la fabrication (module A) suffit. L’examen UE de type par un organisme notifié reste un choix (art. 14).

Choisir la bonne norme

Avant tout essai, il faut savoir quelle norme s’applique. Les normes CEM se rangent en trois niveaux :

• Les normes produit ou famille de produits : EN 55032 et EN 55035 pour le multimédia et l’informatique, EN 55014-1 et -2 pour l’électroménager, EN 61326-1 pour le matériel de mesure et de laboratoire, IEC 60601-1-2 pour les appareils électromédicaux. Elles fixent les essais, les niveaux et les critères.
• Les normes génériques IEC 61000-6-1 à 6-4 : immunité et émissions pour l’environnement résidentiel ou industriel. Elles ne s’appliquent que si aucune norme produit ne couvre l’appareil.
• Les normes fondamentales : IEC 61000-4-x pour les méthodes d’immunité, CISPR 16 pour les méthodes de mesure des émissions. Elles décrivent comment faire l’essai, pas à quel niveau.

Seules les références publiées au Journal officiel de l’UE donnent la présomption de conformité (art. 13). La liste CEM n’a plus été modifiée depuis la décision d’exécution (UE) 2022/910 de juin 2022. Elle cite encore des éditions anciennes : EN 61000-6-1:2007, EN 61326-1:2013. Le choix de l’édition se fait projet par projet. Notre page essais CEM donne l’état des principales éditions.

Le déroulement d’une campagne

1. Le plan d’essai

Le plan d’essai est le document de travail du laboratoire. Il fixe, pour votre produit :

• la norme et l’édition appliquées, la classe d’émission (A ou B) et l’environnement d’immunité ;
• la liste des essais par port : enveloppe, alimentation alternative ou continue, ports de signal et de commande ;
• les modes de fonctionnement et la configuration testée (accessoires, longueurs et types de câbles) ;
• la manière de surveiller le produit pendant les essais ;
• les critères d’acceptation, traduits en effets observables.

L’IEC 61000-4-2, par exemple, prévoit que l’essai se fasse selon un plan qui précise les points, le mode de décharge, le niveau et le nombre de décharges (article 8.3.1). Elle exige aussi que le produit fonctionne en continu dans son mode le plus sensible, déterminé par des essais préliminaires (article 8.2).

2. Les émissions

Les émissions se mesurent en premier, produit dans sa configuration la plus émissive.

• Émissions conduites : les perturbations renvoyées dans le câble secteur, de 150 kHz à 30 MHz, mesurées à travers un réseau fictif d’alimentation avec les détecteurs quasi-crête et moyenne (EN 55032, annexe A).
• Émissions rayonnées : le champ émis dans l’espace, de 30 MHz à 1 GHz en chambre semi-anéchoïque ou sur site en espace libre, à 3 ou 10 m. Au-delà de 1 GHz, la fréquence maximale dépend de la plus haute fréquence interne du produit ; si elle est inconnue, l’EN 55032 impose de mesurer jusqu’à 6 GHz (tableau 1).
• Harmoniques et papillotement : pour les appareils raccordés au réseau public basse tension, les courants harmoniques absorbés (IEC 61000-3-2) et les variations de tension qui font scintiller l’éclairage (IEC 61000-3-3), jusqu’à 16 A par phase.

3. L’immunité

Viennent ensuite les essais d’immunité. Chacun simule un phénomène réel :

Essai	Phénomène simulé	Norme fondamentale
Décharges électrostatiques (ESD)	Un utilisateur chargé touche le produit	IEC 61000-4-2
Champ RF rayonné	Téléphones, émetteurs, radios à proximité	IEC 61000-4-3
Transitoires rapides en salves	Coupure de charges inductives (relais, contacteurs)	IEC 61000-4-4
Ondes de choc	Foudre et manœuvres sur le réseau	IEC 61000-4-5
Perturbations RF conduites	Champs RF captés par les câbles	IEC 61000-4-6
Creux et coupures de tension	Défauts et commutations du réseau	IEC 61000-4-11

Les niveaux dépendent de l’environnement. L’EN 61326-1:2013, norme du matériel de laboratoire, en donne une bonne illustration :

Essai (extrait)	Environnement de base (tableau 1)	Environnement industriel (tableau 2)
ESD, enveloppe	4 kV contact, 8 kV air, critère B	4 kV contact, 8 kV air, critère B
Champ RF, 80 MHz à 1 GHz	3 V/m, critère A	10 V/m, critère A
Transitoires rapides, alimentation alternative	1 kV, critère B	2 kV, critère B
Ondes de choc, alimentation alternative	0,5 kV entre lignes, 1 kV ligne-terre, critère B	1 kV entre lignes, 2 kV ligne-terre, critère B
RF conduite, 150 kHz à 80 MHz	3 V, critère A	3 V, critère A

Ces valeurs valent pour cette norme et cette édition. Pour un autre produit, seule sa propre norme fait foi.

4. Les critères de performance

Un essai d’immunité ne se juge pas en « marche » ou « panne ». Il se juge par rapport à un critère fixé par la norme pour chaque essai. L’EN 55035 (article 8) les définit ainsi :

• Critère A : le produit continue de fonctionner comme prévu, sans intervention. Aucune dégradation n’est admise en dessous du niveau de performance défini par le fabricant.
• Critère B : une dégradation est admise pendant la perturbation. Après l’essai, le produit fonctionne de nouveau comme prévu, sans intervention, et aucun changement d’état ou de données ne persiste.
• Critère C : une perte de fonction est admise si elle se rétablit d’elle-même ou par les commandes, selon la notice ; un redémarrage est permis. Les données en mémoire non volatile ne doivent pas être perdues.

Le point clé est le niveau de performance. S’il n’est pas spécifié, il se déduit de la documentation du produit et de ce que l’utilisateur peut raisonnablement attendre. Mieux vaut le définir vous-même, chiffré, avant l’essai : écart admis sur une mesure, temps de reprise, perte de trame tolérée.

5. Le rapport

Le rapport décrit le produit, la configuration, les essais, les niveaux, les effets observés et la décision. Il entre dans la documentation technique, que vous conservez dix ans après la mise sur le marché. Si la conformité dépend d’une condition, comme un câble blindé ou une ferrite, cette condition doit figurer dans le rapport et dans la notice.

Pourquoi faire des pré-essais

Les problèmes de CEM naissent presque toujours à la conception. Une mesure de pré-qualification sur prototype, avec des sondes de champ proche, montre vite d’où vient un dépassement : alimentation à découpage, horloge, câble qui rayonne. La correction coûte peu tant que le circuit imprimé n’est pas figé.

Les pré-essais ne remplacent pas l’essai final. Ils réduisent le risque d’y échouer. Ils sont surtout utiles pour les émissions rayonnées et les décharges électrostatiques, deux essais qui échouent souvent.

Les causes d’échec les plus fréquentes

D’expérience, ce sont presque toujours les mêmes :

• Câbles qui rayonnent : un câble non blindé ou mal raccordé à la masse devient une antenne, première source des dépassements en émissions rayonnées que nous rencontrons.
• Alimentation à découpage sans filtrage suffisant : dépassement en émissions conduites, et souvent aussi en émissions rayonnées par les câbles.
• Masse et blindage discontinus : un boîtier métallique mal relié, un connecteur sans reprise de blindage, une fente dans l’enveloppe.
• Entrées non protégées : ports de communication, boutons et écrans tactiles sans protection contre les décharges et les transitoires.
• Logiciel qui ne se rétablit pas : un microcontrôleur qui se bloque sans chien de garde transforme un critère B en échec.
• Critères flous : sans niveau de performance défini, le laboratoire juge à votre place, et souvent sévèrement.
• Échantillon non représentatif : prototype sans boîtier définitif, logiciel de test différent de celui de série.

Pour les décharges électrostatiques, notre article Essais ESD selon IEC 61000-4-2 détaille la configuration et les points d’application.

Et en Suisse ?

L’ordonnance sur la compatibilité électromagnétique (OCEM, RS 734.5) reprend les exigences de la directive : mêmes exigences essentielles, mêmes normes techniques, désignées par l’OFCOM, même choix entre contrôle interne et examen de type. Le produit porte la marque suisse CH ou le marquage CE, l’une des deux étant obligatoire. La déclaration de conformité et la documentation technique, rapports d’essais compris, se conservent dix ans.

L’OFCOM surveille le marché par sondages. Il peut exiger la documentation, faire procéder à des essais, aux frais du responsable en cas de non-conformité, et ordonner des mesures pouvant aller jusqu’au rappel. L’accord de reconnaissance mutuelle Suisse-UE couvre la CEM (annexe 1, chapitre 9).

Säfeli prépare avec vous le plan d’essai, réalise les essais CEM et vous aide à corriger un produit qui échoue.