w.03-urzadzenia kompatyb, Polibuda, Semestr V, Kompatybilnosc Elektromagnetyczna, Wykład

Katedra Elektrotechniki Ogólnej i Przekładników

KOMPATYBILNOŚĆ ELEKTROMAGNETYCZNA
EMC

1. Wiadomości wstępne

2. Dyrektywa 336/89 i oznaczenie CE

3. Koncepcja urządzeń i systemów kompatybilnych         elektromagnetycznie

1.                                                      Elementy funkcjonalne zjawsk zakłóceniowych

2.                                                      Strategia redukcji zakłóceń

3.                                                      Wrażliwość, odporność i emisyjność elektromagnetyczna

4.                                                      Podstawy analizy EMC

4. Sygnały zakłócające, wielkości fizyczne i jednostki w EMC

5. Podstawowe równania elektromagnetyzmu

6. Podstawy analizy sygnałów zakłócających

7. Właściwości rzeczywistych elementów obwodów  elektrycznych w zakresie częstotliwości zakłócających

8. Źródła zakłóceń

9.Sprzężenia

10. Elementy i urządzenia zakłócane

11. Instalacja ziemi i masy

12. Filtry EMC

13. Ekranowanie w EMC

    14.Pomiary EMC

3. Koncepcja urządzenia i systemu kompatybilnego    elektromagnetycznie

              3.1 Elementy funkcjonalne zjawisk zakłóceniowych

Sprzężenia

Elementy wrażliwe - ofiary zakłóceń

Elementy funkcjonalne procesu zakłóceń

ŹRÓDŁA zakłóceń ( zaburzeń)

Dążenie do redukcji sygnałów emitowanych przez źródła do poziomu, który nie przeszkadza innym urządzeniom (potencjalnym ofiarom).

Nie zawsze jest to możliwe

1.     nie wszystkie źródła zakłóceń można przekonstruować, np. wyładowanie burzowe

2.     w wielu przypadkach sygnały robocze jednych urządzeń są sygnałami  zakłócającymi inne urządzenia

( źródła intencjonalne)

       3.               akceptowalny poziom zakłóceń w pracującym kompatybilnie systemie może być powodem zakłóceń nowowprowadzonego urządzenia i odwrotnie.

Opcja : „ZERO”  zakłóceń emitowanych jest nierealna

Urządzenia elektryczne oraz zjawiska naturalne zawsze będą wytwarzały zakłócenia ;

problem źródeł polega na ograniczeniu emisji do akceptowalnego poziomu.

Aspekt ekonomiczny.

              SPRZĘŻENIA pomiędzy źródłami i ofiarami zakłóceń

              Sprzężenie przez przewodzenie

              Sprzężenie przez pole elektromagnetyczne

Sprzężenie przez przewodzenie

propagacja sygnałów zakłócających w środowiskach przewodzących

-                                 przewody

-  przewodzące obudowy i inne przewodzące części konstrukcyjne

Problem EMC polega na zmniejszeniu sprzężenia, tj. zmniejszeniu wartości sygnałów zakłócających docierających do ofiar ( urządzeń wrażliwych).

Wpływ impedancji przewodów na sprzężenie przez przewodzenie.

                  1. najczęściej większa impedancjia przewodów tłumi zakłócające sygnały(impulsy) prądowe i napięciowe

2. w przypadku sprzężenia przez wspólną impedancję dwóch lub więcej obwodów zmniejszenie sprzężenia uzyskuje się przez zmniejszenie wspólnej impedancji

Filtry EMC - warunek: znaczna różnica pomiędzy częstotliwością sygnałów zakłócających i roboczych

Sprzężenia przez pole elektromagnetyczne

              Energia zakłóceń przenoszonych przez pole

·     mała częstotliwość - duże energie, mały zasięg ( naogół)

·     duża częstotliwość- mniejsze energie, większy zasięg ( naogół)

Rodzaje  sprzężenia  przez pole

sprzężenie poprzez pole magnetyczne

sprzężenie poprzez  pole elektryczne

sprzężenie poprzez pole elektromagnetyczne (fale elektromagnetyczne-promieniowanie)

Redukcja sprzężenia- separacja źródeł i ofiar

·     separacja geometryczna

·     separacja elektromagnetyczna

Ekrany EMC - rodzaj ekranu i jego skuteczność zależy od rodzaju sprzężenia ( pole magnetyczne, elektryczne, elektromagnetyczne)

Elementy wrażliwe czyli ofiary zakłóceń

Najczęstszymi ofiarami zakłóceń stają się elementy i układy elektroniczne.

Stopień zakłócania określają kryteria oceny wyników badania odporności.

              Kryterium A

              Kryterium  B

              Kryterium  C

Odporność elektromagnetyczna  zależy od rodzaju urządzenia, rozwiązania konstrukcyjnego, użytych elementów, często także od stanu pracy.

Elektronika analogowa

Elektronika cyfrowa

3.2           Strategia redukcji zakłóceń

Źródło zakłócające kilka urządzeń

              Kolejność działań

              1. ograniczenie emisji źródeł

                                                        działanie najtańsze

                                                        działanie najprostsze

              2. zmniejszenie  sprzężeń

                                                        separacja galwaniczna

                                                        separacja elektromagnetyczna

                                                        separacja geometryczna

              3. zwiększenie odporności ofiar- urządzeń wrażliwych

                                                        działanie najdroższe

3.3 Odporność, wrażliwość i emisyjność elektromagnetyczna

Odporność elektromagnetyczna ( Immunity-IEM), jest to zdolność urządzenia, systemu lub instalacji do działania, w obecności zaburzeń (zakłóceń) elektromagnetycznych, bez niedopuszczalnych odchyleń charakterystyk roboczych.

...