¿Debemos confiar en el marcado CE de los productos que compramos?

Los fabricantes son responsables del marcado CE de cada nuevo equipo completo, aun integrando módulos de compra etiquetados con el marcado CE. Nunca se debe aceptar CE + CE = CE. Si alguno de los módulos de compra, aun llevando el marcado CE, tiene problemas de no cumplimiento de alguna norma, por ejemplo, de compatibilidad electromagnética (CEM), el proveedor traspasa la responsabilidad de la conformidad al fabricante del equipo más complejo. El fabricante debe entonces solucionar el problema del módulo para cumplir con las normas en el equipo completo.

Cuando ensayamos el módulo de compra individualmente y constatamos que no cumple, a pesar de llevar el marcado CE, tenemos tres opciones. La primera es reclamar al proveedor el informe de resultados de los ensayos de laboratorio, informarle de que en nuestros ensayos no cumple y que nos dé una solución. La segunda es añadir una solución externa al módulo, incrementando los costes de nuestro equipo. Y la tercera es simplemente seleccionar un fabricante del módulo de compra, de más confianza, y que cumpla. Al asegurar que el módulo cumple, será más fácil que nuestro equipo completo cumpla.

En mi trabajo como consultor asesorando en la resolución de problemas de  CEM durante los últimos 30 años, he comprobado que el simple cumplimiento de las normas de CEM más usuales en productos marcados CE, en el mundo real de la ingeniería, a veces, no son suficientemente exhaustivas para demostrar que un diseño será lo suficientemente fiable durante su vida útil en su exigente entorno electromagnético.

LAS DECLARACIONES DE CONFORMIDAD EN DUDA 

Los productos y módulos de compra, los componentes de máquinas, los productos informáticos estándar o (“COTS” en inglés: “Commercial-of-the-shelf”) que pueden ser integrados en otros sistemas deben incorporar el marcado CE, con el que el fabricante declara la  conformidad con las directivas de la UE. Estas directivas son usualmente las de CEM, de baja tensión y la RED, a nivel eléctrico/electrónico. Incluso pueden tener certificados de aprobación de terceros por parte de agencias globales como UL, TUV, FCC, etc. Nunca debemos confiar a ciegas en tales declaraciones o certificados, siempre debemos verificar estas declaraciones y, si es necesario, solicitar los informes de los laboratorios de ensayo, para su comprobación.

La declaración de conformidad presentada por un fabricante legalmente no es suficiente en caso de juicio. Por ejemplo, las declaraciones relacionadas con el marcado CE  existen únicamente con el fin de evitar los controles aduaneros nacionales cuando los productos viajan entre estados miembros de la Unión Europea (UE), y cuando los productos ingresan en la UE desde el exterior. No tienen otro propósito legal, y no tienen una posición legal como prueba de nada, como por ejemplo, la seguridad o la CEM. Los integradores de sistemas que recolectan declaraciones de conformidad de los módulos de compra que adquieren, pueden estar recolectando documentación basura sin una buena razón.

Está claro que, a priori, nunca se deben hacer suposiciones sobre las declaraciones de terceros. Se deben leer siempre todas las declaraciones de conformidad e instrucciones de instalación con mucho cuidado, buscando posibles sorpresas, antes de decidir qué “COTS” o componente o módulo de compra especificar para integrarlo en el nuevo producto. Otra razón para sospechar es que las declaraciones de conformidad de terceros pueden ser falsas. Siempre podemos verificar con el supuesto organismo notificado o laboratorio si en realidad se emitió el certificado que nos dieron las empresas que desean que compremos su producto, si el procedimiento se hubiera realizado a través de un organismo notificado.

Un fabricante, para realizar la declaración del marcado CE  puede seleccionar el procedimiento de conformidad con las directivas de la UE usando la auto certificación. Los productos industriales y domésticos entre otros no requieren una certificación o permiso previo a la entrada en el mercado europeo, como ocurre, por ejemplo, con los productos de electromedicina. En el proceso de auto certificación, el fabricante se hace responsable de asegurar que la declaración de conformidad con las directivas es correcta y se puede asegurar gracias al cumplimiento de las normas correspondientes que afectan a su producto, realizando ensayos en laboratorios que no necesitan la acreditación de ser organismo notificado.

Si sospechamos de un módulo o componente de compra que deseamos integrar en nuestro equipo, a pesar de su declaración del marcado CE, siempre podemos solicitar al proveedor el informe del laboratorio que ha realizado los ensayos para comprobar que estos ensayos se realizaron correctamente y dieron resultados positivos siguiendo las normas correspondientes.

Como ejemplo, según la directiva de CEM, el fabricante de un producto siempre es totalmente responsable de la CEM de su producto. Incluso si se ensambla o integra a partir de módulos o componentes de otras empresas a las que el fabricante compró con toda la documentación de conformidad necesaria y los utilizó "de buena fe". El argumento "usado de buena fe" legalmente no es suficiente en caso de juicio. Se requiere que los fabricantes se aseguren por sí mismos de que sus productos son conformes con las directivas, y esto incluye no dar por segura la conformidad de nada de lo que han integrado en su producto. Un punto final: la "identificación" de un producto con el nombre de nuestra propia empresa nos convierte en el fabricante, según la legislación de la UE, responsable de todos los problemas de conformidad legal del nuevo producto.

Hay un próspero comercio fraudulento de productos baratos comprados al por mayor en contenedores, con apenas control, con declaraciones con espacios en blanco donde debe ir el nombre de la empresa. La mayoría de estos importadores  al por mayor no saben nada acerca de las directivas o normas de la UE y asumen que si sus productos provocan problemas de CEM o incidentes de seguridad, simplemente pueden dar la culpa a sus proveedores. Los importadores deben saber que son responsables ante la UE, pero desafortunadamente este tipo de empresas importadoras nunca asisten a cursos de formación sobre las directivas y normas porque "saben" que no necesitan saber. Su ignorancia los mantiene ignorantes y no les importa. Seguramente, usted está pensando, que estoy exagerando al decir que nunca se deben elegir proveedores de productos con declaraciones de conformidad de terceros sospechosos.

Entonces, ¿Podemos confiar en todos los proveedores de módulos o componentes de compra? Pues en todos, todos…  ¡no!. Algunos nos pueden provocar problemas debido a sus declaraciones fraudulentas.

Veamos los siguientes ejemplos de problemas de CEM debidos a declaraciones de conformidad incorrectas. Se debe ser prevenido al elegir los módulos que se desea integrar en un nuevo producto.

PROBLEMAS DE CEM CON CABLES

Estaba probando un instrumento de un cliente que falló en las emisiones radiadas. Reemplacé su cable apantallado de tipo D de 25 vías de 3 metros de largo, que había sido comprado como un "cable completamente apantallado", por mi propio cable apantallado tipo D de 25 vías de 15 metros de largo preparado correctamente que, simplemente tenía carcasas metálicas en sus dos lados, que permitían la conexión correcta a 360º de la pantalla en los dos lados. El cable del cliente usaba carcasas de plástico y con ello la conexión de la pantalla no era correcta (se usaban “pigtails”). El problema de las emisiones radiadas desapareció. Mi cliente tuvo que comprar otro cable mejor, con carcasas metálicas, que el seleccionado inicialmente.

En otro caso, un cable USB, teóricamente correcto, dio problemas cuando se conectó entre un ordenador y un equipo que falló al ensayarlo con descargas electrostáticas (ESD). Al descargar las ESD al aire, el sistema quedaba bloqueado. El ordenador tenía el marcado CE y el equipo bajo prueba había sido diseñado teniendo en cuenta todas las buenas prácticas de CEM.

¿Qué se podía hacer?. En teoría todo era correcto, hasta que se comprobó el cable USB. Éste no tenía su pantalla conectada en los dos extremos. Era un cable USB mal fabricado. Se cambió por un cable correcto y se pudo cumplir bien con la norma de ESD. El resto de los ensayos de d CEM se superó correctamente.

PROBLEMAS DE CEM CON PANTALLAS TÁCTILES

Una pantalla táctil con el marcado CE falló en la prueba de ESD. Daba entradas falsas o dejaba de responder cuando se aplicaban descargas al aire de 8KV en el panel táctil. Probé ferritas en ambos extremos del cable ... pero no se solucionó el problema. Como el cliente compró el teclado, no podía abrirla y hacer cambios. Recomendé al cliente seleccionar otra pantalla de otra marca con marcado CE que le diera mayor confianza. Fue la solución definitiva.

Otra pantalla táctil con el marcado CE  de otro cliente falló al ensayarla con la norma de transitorios rápidos. Como era una pantalla de compra, la solución fue disponer un filtro en el exterior, en su entrada de alimentación en CC. El filtro fue un sobrecoste para compensar las deficiencias de CEM de la pantalla.

PROBLEMAS DE CEM CON LUCES LED

Un cliente me explicó que había cambiado recientemente seis luces halógenas por focos LED de mayor eficiencia energética (con marcado CE). ¡Desafortunadamente, cuando encendió las luces causaban interferencias (EMI) en su TV digital! Le aconsejé no perder el tiempo y directamente comprar nuevos focos LED, pero asegurándose de que fueran fabricados en Europa, para tener en principio una mayor confianza. Así lo hizo y el problema se solucionó.

En un bazar chino, el propietario quiso ahorrar kWh en su recibo de la electricidad. Tenía unos 80 focos halógenos. Los cambió todos por focos LED comprados en China con marcado CE. Tal vez un foco  individual cumplía, pero las interferencias acumuladas de todos los focos no permitían comunicar correctamente a un radioaficionado que vivía cerca. El radioaficionado denunció al bazar a las autoridades y el propietario tuvo que cambiar a los focos halógenos iniciales porque no se encontró una solución sencilla al problema.

Para mi  casa compré 10 focos LED, muy baratos, en China vía internet. Quería hacer una prueba. Cuando llegaron vi que llevaban el marcado CE (me quedé sorprendido, no lo esperaba). Cuando me puse a medir sus emisiones conducidas, y… ninguno cumplía con la norma EN 55015. Los focos LED, usuales es en el hogar, deben cumplir con la Clase B según la norma de emisiones conducidas (límite de 30 dBuV). La realidad era que excedían el límite de Clase A (límite de 40 dBuV). Llevaban el marcado CE, por lo que  me sentí engañado. Entonces compré en un centro comercial cercano otros 10 focos con el marcado CE, pero fabricados en Europa. Al medirlos constaté que cumplían correctamente con la norma al tener las emisiones conducidas por debajo de los 30 dBuV de la Clase B (doméstica). Estos focos fueron los que instalé en casa. 

PROBLEMAS DE CEM CON FERRITAS

Un problema usual de emisiones radiadas es debido a un diseño incorrecto del circuito impreso. Muy a menudo bastantes clientes no piensan en la CEM hasta que van a realizar los ensayos al laboratorio de CEM. El resultado puede ser una "sorpresa" con emisiones de unos 16 - 20 dB sobre el límite de emisiones radiadas. Agregar ferritas a los cables  conectados al circuito impreso usualmente  no mejora, ya que la mayor parte del ruido es radiado directamente desde el circuito impreso. En el 70% de los casos con este tipo de problema, la única solución es rediseñar el circuito impreso. El problema era grave porque se trataba de un producto ya en venta desde hacía unos meses que no había sido ensayado antes de entrar en el mercado. Etiquetar un producto con el marcado CE sin ensayar y empezar a vender en la UE es un procedimiento del todo ilegal e irresponsable.

En otro caso, con el cliente presente, inicié el ensayo de emisiones radiadas. Casi de inmediato me di cuenta de que las emisiones del equipo excedían los límites de 40 dBuV Clase A. El producto integraba un módulo de compra con el marcado CE. Las emisiones superaron el límite en muchas frecuencias. Al abrir el equipo, bastante grande, me sorprendió ver al menos una docena de ferritas con clip dispuestas al azar a los cables. Le pregunté: ¿por qué tantas ferritas? La respuesta fue: como las tenía, las puse. Sugerí que debíamos eliminar las ferritas, medir una lectura de referencia y comenzar a trabajar desde ese punto de referencia. El equipo bajo prueba sin ferritas fallaba en la Clase A con los mismos niveles de emisión que antes. Le pedí al cliente que abriera el equipo, que se parara  y que tocara cuidadosamente los cables del interior sin cambiar su posición, mientras yo miraba el analizador. Efectivamente, tan pronto como puso su mano sobre el cable ruidoso, las lecturas del analizador cayeron. Se puso una ferrita en ese cable y el problema quedó solucionado. El cable ruidoso era un cable RS485 conectado al módulo de compra marcado CE y con UNA sola ferrita con clip se solucionó todo el problema.

En un equipo láser para depilación se usó una placa de CPU de compra. En teoría tenía el marcado CE. La realidad es que provocó muchos problemas de emisiones radiadas. Estas emisiones radiadas estaban por todas partes en el equipo. La solución fue disponer unas 8 ferritas en sus cables de conexión, repartidas por todas las partes del equipo. No era una solución que me gustara, pero el cliente no quiso cambiar la placa de CPU por otra mejor que cumpliera de forma efectiva, independientemente de que llevara el marcado CE. El equipo pasó bien el ensayo de emisiones radiadas con esas 8 ferritas. Pero, al final supe que en producción, el cliente quitó todas las ferritas. Está claro que es una práctica del todo incorrecta. Pero, desgraciadamente, es muy usual.

PROBLEMAS DE CEM CON FUENTES DE ALIMENTACIÓN 

Las fuentes de alimentación conmutadas son especialmente problemáticas, a pesar de estar etiquetadas  con el marcado CE. El fabricante de una fuente de alimentación conmutada ensaya su fuente usando una resistencia de carga equivalente a su intensidad máxima, usualmente conectando cables muy cortos (2 – 3 cm). El fabricante no puede saber qué tipo de carga va a conectar el usuario. Tampoco puede saber la longitud de cable que se va a necesitar en la salida.

Cuando el usuario muy a menudo conecta un circuito digital a la fuente, con unos 50 cm de cable en la salida a veces aparecen problemas de emisiones radiadas  y conducidas. El fabricante de la fuente dispone en su interior de un filtro de red muy justo, solo para cumplir con la norma de emisiones conducidas. Y cuando el usuario conecta un circuito digital, éste provoca EMI de alta frecuencia excesivas en la salida de la fuente que luego, a través del circuito de la fuente, pasan al cable de red aumentando las emisiones conducidas y tal vez también las emisiones radiadas. El filtro de red no filtra todas las componentes de alta frecuencia y el conjunto de la carga digital y la fuente excede la norma de emisiones conducidas. Al mismo tiempo, el cable de salida de la fuente puede actuar como una antena y por ello también puede exceder las emisiones radiadas. La solución preventiva sería que el fabricante de la fuente debería añadir un filtro en su salida y diseñar un mejor filtro de red para tener más margen de ruido con respecto al límite de la norma. Este problema es muy frecuente. Antes de empezar la producción, es recomendable ensayar varias fuentes conectadas a la carga digital antes de elegir la fuente definitiva.

En otro caso, una fuente de alimentación conmutada de marca reconocida, etiquetada con el marcado CE, tenía emisiones radiadas en el entorno de los 150 MHz. Se solicitó el informe de laboratorio al fabricante. El informe era correcto, pero los picos cerca de los 150 MHz estaban a unos 4-5 dB por debajo del límite. Esta era la prueba de UNA fuente del fabricante (una muestra), NO de varias fuentes. Al entrar en producción, las tolerancias de  sus componentes provocaban que estos picos cerca de los 150 MHz excedieran el límite en unos 2-3 dB con la fuente sola, sin carga. Es evidente que es incorrecto no asegurar el cumplimiento de las normas de CEM durante la producción de la fuente. La directiva de CEM reclama que se controle la producción para dar garantías de cumplimiento.

INCORRECCIONES

Un ventilador industrial tenía demasiadas emisiones conducidas. El diseño inicial incorporaba un filtro de red para 230V de una etapa con un solo choque en modo común. Este filtro era del todo insuficiente. Se rediseñó el filtro de entrada con dos etapas con dos choques en modo común y sus correspondientes condensadores. El ensayo de emisiones conducidas demostró que el filtro de doble etapa era correcto y tenía suficiente margen de ruido. Mi sorpresa fue cuando me dijeron que para vender ese ventilador en EEUU, no iban a incorporar el filtro de red  en la entrada. La corriente de consumo en la red de 110 V era casi el doble que la corriente a 230V. Por ello se debían usar unos choques en modo común de mayor corriente y más caros. Se determinó que por costes no se iba a usar el filtro de red necesario en EEUU. No se hicieron los ensayos de emisiones conducidas a 110V, (ya se sabía que no pasaría la prueba) pero igualmente se etiquetó con la FCC americana. Incorrecto, ¿no?.

Los inversores de frecuencia usualmente se venden sin ningún filtro en la salida porque el fabricante no sabe qué tipo de instalación se va a conectar. Por ello, en el manual de instrucciones de instalación del inversor, el fabricante indica que tipo de filtro y que tipo de cable se debe instalar. Si no se pone ningún tipo de filtro en la salida, el inversor puede tener problemas de emisiones conducidas. Aunque los inversores incorporan siempre un filtro de red en su interior, a veces este filtro queda corto porque sin el filtro de salida, las emisiones conducidas pueden exceder el límite de la norma. Por ello, a veces, es necesario ayudar al filtro de red interno con un filtro de red externo. Además, cuando se instalan varios inversores de frecuencia en un mismo armario, es también necesario añadir un filtro de red adicional englobando a todos para evitar los efectos aditivos de las emisiones conducidas de cada uno de los inversores. Si no se hiciera, sería incorrecto. A nivel individual cada inversor cumple, pero cuando se conectan varios inversores a la vez aparecen efectos aditivos y el ruido excede el límite de emisiones conducidas. Bastantes instalaciones con varios inversores no añaden este filtro de red necesario para cumplir con la norma de emisiones conducidas.

PROBLEMA CON UNA INSTALACIÓN INCORRECTA

Un cliente me llamó porque tenía problemas de interferencias. Se trataba de un sistema de bombeo desde unos depósitos muy grandes llenos de urea para luego ser repartida con los camiones de distribución a las estaciones de servicio. Cuando el camión estaba a medio llenar, el contador de litros se ponía a cero. Ello era un problema porque el número de litros en el camión se debían contar para poder facturar. Al ponerse a cero el contador, se perdía esta información. El armario donde estaban dispuestos todos los elementos de control y el inversor de frecuencia era de plástico (¡perfecto para tener problemas de CEM!). La disposición del inversor dentro del armario era incorrecta. Provocaba que su cable de alimentación debiera cruzar todo el armario pasando cerca de los elementos de control. Además, la salida del inversor no tenía filtro y tenía un cable no apantallado de unos 3 metros hasta un motor de 11 kW que accionaba la bomba de trasvase de urea.

Era difícil cambiar el cableado del armario y el armario de plástico. Se solucionó incorporando un filtro de salida en el inversor y un cable blindado con el blindaje debidamente conectada a masa a 360º en los dos extremos. En la pantalla del control aparecían unas “aguas” en la imagen cuando se ponía en marcha la bomba. Pero el contador ya no se ponía a cero y el cliente quedó contento, sin querer cambiar a un armario metálico y mejorar la disposición de los cables para evitar la aparición  de esas “aguas” en la pantalla.

PROBLEMAS CON DECLARACIONES INCORRECTAS

Los fabricantes etiquetan con el marcado CE en sus equipos, pero muchos fallan total o parcialmente en la declaración y la documentación técnica requerida (un delito). Los datos sobre las acciones de vigilancia del mercado realizadas por las autoridades en varios Estados miembro de la UE muestran que los porcentajes de productos no conformes con las directivas son superiores al 30% o el 50%, dependiendo del Estado miembro. En resumen, lo anterior sugiere que la reputación del marcado CE no da confianza.

La declaración de un producto alimentado con pilas presentada en la figura es un ejemplo de declaración incorrecta de un producto de una empresa mediana. Se trata de una declaración actual y por ello es incorrecta porque en primer lugar no detalla todas las directivas que debe cumplir. Se olvida de la directiva de CEM 2014/30/UE. La directiva ROHS es correcta, pero las demás directivas que declara están obsoletas y ha sido sustituidas por nuevas directivas: RED (2014/53/UE y LVD (2014/35/UE). Falta la directiva WEEE de reciclado. La lista de normas, aunque no es obligatorio declararla, es incompleta. Faltan normas de la directiva ROHS y una norma de emisiones radiadas. En resumen, es una declaración incompleta, incoherente y incorrecta.

CONCLUSIONES

No se puede confiar en el etiquetado del marcado CE a ciegas. El marcado CE no es una demostración de seguro cumplimiento de las normas. Se debe ser precavido y asegurarse de que los proveedores de los módulos o componentes de compra que deseamos integrar en nuestro nuevo equipo ofrecen declaraciones correctas para asegurar que el marcado CE es correcto. 

Al finalizar los ensayos, se deben enviar los informes de los ensayos a un organismo de certificación de telecomunicaciones (TCB) autorizado por la FCC. El TCB realizará una evaluación de los resultados de los ensayos y también examinará los documentos técnicos del diseño del producto para garantizar que cumpla con todos los requisitos reglamentarios. Tras una revisión positiva, el TCB publicará el nuevo dispositivo en la base de datos pública.

REFERENCIAS:

• Keith Armstrong, “Low-cost compliance with the “EMC“,   EMC Standards,

• Keith Armstrong, “Never believe any certificates or declarations”,  EMC Standards, March 2020
• Keith Armstrong, “Absence of proof is not proof of absence”, EMC Standards, Sept/Oct 2008
• Confianza Electro, “¿Qué es el marcado CE?”, Abril 2017
• Nutwood UK Limited, “The First Five Hundred “Banana Skins””, 2007
• Cherry Clough, “The first 855 EMI stories”
• Francesc Daura Luna, “El marcado CE  para los Fabricantes De Productos Electrónicos”, Revista Española de Electrónica, marzo 2018
• Francesc Daura Luna, “Las emisiones conducidas de un grupo de focos led:  no siempre 1 + 1 suma 2”, Revista Española de Electrónica, febrero 2019

Más información:  info@leedeo.es , contacto@cemdal.com

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