EMC. Elektromagnetic Compatibility Sameksistens!

Transkript

1 EMC Elektromagnetic Compatibility Sameksistens!

2 Forløb for EMC Mandag: Generelt om EMC, R&S kommer på besøg Tirsdag: Brug af instrumenter, signal teori (Cadence), EMC opgaver Onsdag: EMC opgaver Torsdag: Besøg hos Delta i Århus Fredag: EMC opgaver Lasse Kaae Mail: Lkaa@mercantec.dk 2

3 EMC opgaver Printudlægning med PCB editor? Impedans tilpasning til 50/75 Ohm på et print EKG forstærker Hvor stort er et signalet fra hjertet? (1mV) Lasse Kaae Mail: 3

4 Information dex.php/emc EMC kompendiet HD med Nordcad opgave Diagram over EKG forstærker Lasse Kaae Mail: 4

5 EMC Støj Naturlig: Lyn, Statisk elektricitet, himmelrummet Menneskeskabt: sender, modtagere, motorer, transformere, m.m. Minimere gener fra de ovenstående. Standarder (R&S) Lasse Kaae Mail: 5

6 Støj typer: Støj fra lysnettet Støj fra signalledninger Ind/udstråling Statisk elektricitet Lasse Kaae Mail: 6

7 HF teknik HF medføre strømfortrængning Elektroner søger mod overfladen Højere frekvens => Flere elektronerne i overfladen Selvinduktion L for 1 m ledning Tværsnit mm 2 0,50 0,75 1,0 1,5 2, Diameter mm Selvinduk tion i µh 0,40 0,49 0,56 0,69 0,89 1,79 2,26 1,55 1,51 1,48 1,44 1,39 1,25 1,20

8 Selvinduktion i en ledning 1,5 µh/m 10 m ledning 100 MHz Xl=2*π*f*L*l=9420 Ω

9 HF i kabler Benyt den korrekte impedance (50,75 Ω) De må ikke bøjes, da det giver tab Lange kabler => tab

10 Modstand(kul) L L R Tilledningerne tilføre selvinduktion Kapasitet Dårlige HF egeneskaber Løsningen!!! C

11 Modstand Brug SMD modstande

12 Kondensator Tilledningerne tilføre selvinduktion Kondensator er viklede => L => større R ved høje frekvenser Ellytter dårlige til HF Kermiske bedst Løsningen!!!

13 Kondensator Brug SMD komponenter

14 Spolen L R R C Tilledninger har en modstand Der er kapasitet p.g.a vikling af spolen => begrænser overførings frekvensen.

15 FFT Fast Fouier transforms Fouier analyse Udregner discrete Fourier transform (DFT) 15

16 FFT En firkant puls Uendelig mange 3 harmoniske sinus er FFT test 16

17 Common/Difference-mode Hvor benytter man Diff. og Common signaler? Analoge telefon kabler 17

18 Op-Amp Differens mode 18

19 Kurve1-kurve2 Vinder 6dB 19

20 Op-Amp Common mode Fælles signal 20

21 Netstøj (230V nettet) Kontakt TV/PC Motor Kondensator batterier Lasse Kaae Mail: 21

22 Transienter Opstår af: Kontakter, spoler, relæer, Fjernes Filtre Beskyttelses dioder Transformere (dårlige HF egenskaber) Lasse Kaae Mail: 22

23 EMC HF indstråling Radio, Svejsapparater, mobiltlf. M.m. Koblingsstøj Switchmode powersupply! R&S Lasse Kaae Mail: 23

24 EMC Over/underspænding Langeforsyningsledninger Kan afhjælpes med No-break anlæg eller batterier Netudfald Elforsyning selskaber er årsagen Kan afhjælpes med No-break anlæg eller batterier Lasse Kaae Mail: 24

25 No-break anlæg Lasse Kaae Mail: 25

26 Netfilter Netfilters virkemåde X kondensaterne kortslutte Differencemode støj signaler Y kondensaterne leder common-mode støj til stel/jord Strømkompenserende spole Lasse Kaae Mail: Lkaa@mercantec.dk 26

27 Netfilter Lasse Kaae Mail: 27

28 50 Hz filter probe Alle r= 68K og alle C= 47nF Lasse Kaae Mail: 28

29 Støjveje Lasse Kaae Mail: 29

30 Støjveje Lasse Kaae Mail: 30

31 Støjveje Lasse Kaae Mail: 31

32 Støjveje Lasse Kaae Mail: 32

33 Skærming Lasse Kaae Mail: 33

34 Skærmning Korrekt skærm Lasse Kaae Mail: 34

35 Skærmning Dur ikke!! Lasse Kaae Mail: 35

36 Skærm Lasse Kaae Mail: 36

37 Skærmimpedans Koblingsimpedans Skærmimpedansen < impedansen til innerlederen: ellers går støjen til innerlederen! Vcm=I*Zk*L Lasse Kaae Mail: 37

38 Skærm Pigtail på 1cm! 1,5µH/m 1 cm pigtail giver 0,1 Ω Et kabel har 10mΩ/m=> en faktor 10 større Impedans Lav ikke pigtails!!!! Lasse Kaae Mail: Lkaa@mercantec.dk 38

39 UTP UTP=unshield twisted par God og billig løsning, hvorfor? Lasse Kaae Mail: 39

40 Skærm Det bedste kabel er ikke bedre end dens afslutning! Se side 22 i kompendiet Lasse Kaae Mail: Lkaa@mercantec.dk 40

41 Jord Er jord forbindelsen en god afskærmning? Jord er primært til for brugerens sikkerhed!! I jordforbindelsen er der oftest lige så meget støj i som den strømlederen Lasse Kaae Mail: Lkaa@mercantec.dk 41

42 En jord kan: Person beskytte Potentiale udligning Lynafledning Lasse Kaae Mail: 42

43 Jord En god HF afskærm er en kort og bred bane i stedet for en leder. Modstanden igennem afskærmning skal være lavere end eks. Printkortet!! Hvorfor? Lasse Kaae Mail: Lkaa@mercantec.dk 43

44 Transienter Frekvensspektret for en transient kan udregnes, hvis amplituden, stigetid og pulsbredde er kendt! Lasse Kaae Mail: 44

45 Transienter F1=1/ *pulsbredden F2=1 / *stigetiden Praksis viser at efter F2 er de harmoniske ubetydelig Lasse Kaae Mail: Lkaa@mercantec.dk 45

46 Transient energien Udregning af energien i en transient: K= 1,4 kurveform for transienter Tid = Pulsbredden af transienten Joule(Wsek)= K*spænding*strøm*tid Kan man måle en transient med et scope? Lasse Kaae Mail: Lkaa@mercantec.dk 46

47 Transient Lasse Kaae Mail: 47

48 Kontakt beskyttelse Kontakter genere gnister når de trykkes på. Kan montere et RC led over en kontakt Induktive værst! Lasse Kaae Mail: 48

49 Kontakt beskyttelse Støjdæmpning af spoler. Pas på når det er 230V Der skal benyttes speciel komponenter Se kompendient Lasse Kaae Mail: 49

50 Støjfiltre Til at fjerne støj kan benyttes filtre Lasse Kaae Mail: 50

51 Støjfiltre Benyt det filter der ikke genere nyttesignalet(impedancen)! Lasse Kaae Mail: 51

52 Skærmdæmpning Lavfrekvent magnetiske felter er svære at dæmpe! Lasse Kaae Mail: 52

53 Emner i kompendiet Lyn afledning ESD Lasse Kaae Mail: Lkaa@mercantec.dk 53