EMC Prestazioen Testuak eta Hobekuntza Elektronikoaren Tentsore Entzuteen Artean

1 Elektromagnetiko Bateragarritasunaren Prestakotasuna Elektroniko Tentsore Elektrikoetan
1.1 Elektromagnetiko Bateragarritasunaren Definizioa & Eskerrikak

Elektromagnetiko Bateragarritasuna (EMC) gailuaren edo sistemaren aukera da, funtzionatzeko anitzeko elektromagnetiko ingurumen batean eta beste entitateen elektrizitateko interferentziako onartzen ez diren arrazoien eraginik izateari ekiditeko. Elektroniko tentsore elektrikoetarako, EMC prestakotasuna neurri estaltasuna ikuskarazi duela, beste gailu batzuei interferentzia ematen digunez. Hauen EMC prestakotasuna diseinatu eta fabrikatzean kontuan hartu behar da.

1.2 Lanaren Oinarria

Elektroniko tentsore elektrikoek elektromagnetiko induzioa eta elektroniko neurrirako zehaztasuna erabiltzen dituzte, energia altua izan dezakeen segurtasun sistemetako seinalei energia txikiagoetara bihurtzeko. Normalki, tresna nagusia, segunduko konbertsio zirkuitoa eta seinaleen prozesamendu unitatea dituzte: tresna nagusiak energia altua izan dezakeen seguru sistema batzuetako seinaleak tresna nagusiaren tensioarekin proportzionalak diren korronte/energia txikiagotara bihurtzen ditu; segunduko zirkuituak hauek orduan norbanlako digital/analogoko seinaleetara konbertitzen ditu; prozesamendu unitateak filtro egiten, handitzen eta kalibrazio egiten ditu seinaleak neurrirako zehaztasuna eta estaltasuna hobetzeko. Hauek neurtu ahal dituzte tentsioa, korrontea eta indarrak zirkulu bakarrean (irudian ikusten den bezala), edo tentsioa/korrontea zirkulu bakarrean edo askotan.

1.3 Elektromagnetiko Interferentziaren eta Sensibilitatearen Analisia

Elektroniko tentsore elektrikoek beste elektrizitateko tresnek (adibidez, oztopo luzeak, iturburuak aktibatzean sortutako aldakorrak) sortutako elektromagnetiko interferentziak jaso ditzakete, neurrirako prestakotasuna (adibidez, errore gehigarriak, irakurketak instabilak).

2 Elektroniko Tentsore Elektrikoetan (EVT) Elektromagnetiko Bateragarritasunaren Prestakotasunaren Probak Analisia
2.1 Probatu Beharreko Edukiak eta Balorazio Kriterioak

EVTren elektromagnetiko bateragarritasunaren prestakotasunaren probak, lan-eguneroko ingurumenetan funtzionamendu estal eta zehatzeko urrats garrantzitsua dira. Proba hau EVTren interferentziekiko erresistentzia eta bere prestakotasuna elektromagnetiko pertsonai desberdinetan ebaluatzen ditu. Ebaluazio kriterioak A eta B mailen artean banatzen dira probaren emaitzetan oinarrituta:

• A Maila: Neurrirako zehaztasun espesifikoen muga barnean mantentzen du prestakotasu normala. Ebaluazioak eskatzen du EVTak elektromagnetiko pertsona jaso denean, bere neurrirako zehaztasuna mugatuta egon behar dela. Horrela, irteera tentsioaren seinaleak balio erreala jarraitzen du eta segurtasun sisteman kontrol eta monitorizazio normala ez da erdisarritzen.

• B Maila: Neurrirako prestakotasunaren momentutzat boterea onartzen du, babesteko funtzioei buruzkoak ez direnak. Kriterio horrek onartzen ditu neurrirako prestakotasunaren momentutzat boterea, elektromagnetiko pertsona jaso denean, babesteko funtzioen funtzionamendu normala ez duelako erdisarriko edo tresna berriro hasieratzeko beharrezkoa bazen. Irteera tentsioa 500 Vt arte kontrolatu behar da, segurtasun sisteman interferentzi gorabehera edo zerrenda garrantzitsuak saihesteko.

2.2 Ezarri Interferentzi Probak

Ezarri interferentziak elektromagnetiko pertsonak zuzendu daitezkeen bide elektrikoen bidez (adibidez, kableak, metalikoa). EVTentzat, ezarri interferentziak arazo garrantzitsua da.

• Elektrizitate Azkarra Transient/Burst (EFT/B) Proba: Induktibo tresnak (adibidez, relekuak, kontaktuak) aldatzeko unean sortutako transient pertsonak simulatzen ditu, normalki espektro oso zabal bat duten eta EVTren funtzionamendua erdisarri ditzaketen. Proba honetan serie bat azkarra burstak aplikatzen dira EVTari, irteera tentsioaren seinalearen estaltasuna eta zehaztasuna ikusteko antzinako inferentziekiko erresistentzia ebaluatzeko.

• Igorleko (Impulse) Immunitate Proba: Iturburuak aktibatzean, oztopo luzeak eta abar sortutako transient oztopoak simulatzen ditu. Iragazki horiek energia handiak eta denbora laburra duten, EVTren isolamendua eta neurrirako zehaztasuna erdisarri ditzaketen. Proba honetan Igorleko voltsak aplikatzen dira EVTari, pertsona jaso denean erresistentzia eta prestakotasun erdisarrikoak saihesteko.

2.3 Irradiatutako Interferentzi Probak

• Indar Magnetiko Freqüentziako Immunitate Proba: EVTren prestakotasuna freqüentziako indar magnetiko ingurumenetan ebaluatzen du. Kontrolatutako indar magnetiko freqüentziako aplikatzen du, proba honetan irteera tentsioaren seinalearen estaltasuna eta zehaztasuna ikusteko antzinako inferentziekiko erresistentzia ebaluatzeko.

• Oszilatzaile Magnetiko Amortizatua Immunitate Proba: Altu tensioeko subestazioetan, isola switch-en funtzionamenduan sortutako amortizatua oszilatzaile magnetikoak simulatzen ditu. Oszalet horiek degradazio azkarra eta maiztasun altuak dituzte, EVTren neurrirako zehaztasuna erdisarri ditzaketen. Proba honetan oszilatzaile magnetiko amortizatua aplikatzen da, EVTak neurrirako prestakotasun estal bat mantentzen duen ikusteko.

• Pulsazio Magnetiko Immunitate Proba: Eraikitzeen edo metalikoen egitura batzuen gainean oztopo luzeak sortutako pulsazio magnetikoak simulatzen ditu. Pulsazio horiek hastapena azkarra eta puntu altuak dituzte, EVTren isolamendua eta neurrirako zehaztasuna erdisarri ditzaketen. Proba honetan pulsazio magnetikoak aplikatzen dira, pertsona jaso denean erresistentzia eta prestakotasun erdisarrikoak saihesteko.

• Radio Freqüentziako Irradiatutako Elektromagnetiko Field Immunitate Proba: EVTren prestakotasuna radio freqüentziako (RF) irradiatutako elektromagnetiko ingurumenetan (adibidez, industriko indar magnetiko iturburuak, erradio emisioak, mobil komunikazio base stationak) ebaluatzen du. Kontrolatutako RF irradiatutako elektromagnetikoak aplikatzen dira, proba honetan irteera tentsioaren seinalearen estaltasuna eta zehaztasuna ikusteko antzinako inferentziekiko erresistentzia ebaluatzeko.

3 Elektroniko Tentsore Elektrikoentzako Elektromagnetiko Bateragarritasunaren Diseinu Printzipioak
3.1 Zirkuitu Diseinu Printzipioak

• Floating Ground Diseinua: Zirkuitu diseinuan, floating ground teknologia erabili behar da seinaleen lerroak chassis-etik isolatzeko. Honek chassis-etik zehar joango liratekeen interferentzia elektrikoei chassis-etik zuzenduak diren seinaleen zirkuituari mugatzen dio, sorburuak murriztuz eta seinaleen zehaztasuna eta estaltasuna hobetzeko.

• Kablegintza Legezko Diseinua: Energia lerroak, ground lerroak eta sei lerro desberdinak egoki antolatu behar dira - hau da, koppelizazio interferentziek minimizatzeko garrantzitsua. EVT zirkuitu diseinuan, lerroen arteko koppelizazio minimoa lortu behar da. Marraztu lerroak eta angelu ortogonalak (parallelismoa saihesteko) erabiliak, elektromagnetiko induzioa eta kapazitate koppelizazioa murriztu ahal dira.

• Filtro Kapazitate Diseinua: Moduluen sarrera energiara filtro kapazitateak implementatu behar dira, interferentziaren seinaleak sarrera energiaren bidez sartzeko saihesteko. Kapazitateak, tensio-mugak eta maiztasun karakteristikak oinarritzat hartuz, hautatu behar dira, efektiboki sarrera energiako maiztasun altuak eta interferentziak filtratzeko.

• Logika Txikia Diseinua: Logika altu orokorrean saihesteko, zirkuituaren energia-konsumoak eta maiztasun altuak murriztu behar dira. EVT zirkuitu diseinuan, logika txikia gailuak (adibidez, 3.3 V gailuak) lehentasun eman behar zaie, maiztasun altuak emititu eta hartu gaitzeko.

• Errepidea / Erortze Denbora Kontrola: Zirkuituaren funtzioak betetzen direnean, errepidea eta erortze denborak ahalik eta motzerreko hautatu behar dira, maiztasun altu orokorreak sortu gabe. Honek zirkuituko maiztasun altuak murriztu eta seinaleen estaltasuna eta zehaztasuna hobetu laguntzen du.

3.2 Barne Estructura Diseinu Printzipioak

• Itxita Eskuarki Eskuarki Estructura: Chassis-etarako itxita ekuarki erabili behar da, non eremu guztiak kontaktu ondoa eta ground egokiak dituzten. Honek kanpoko elektromagnetiko eremuaren interferentziak blokeatzen ditu, barruko elektroniko zirkuituak kanpoko pertsonetatik babesten ditu.

• Minimizatu Esposatutako Kablegintza Luzera: Barruan exposatutako kable guztiak chassis-etan posibelik laburregi mantentu behar dira, elektromagnetiko eremua eta koppelizazio interferentzia murrizteko. EVT barne diseinuan, osagaia kokapena eta antolamendua optimizatu behar dira, exposatutako kablegintza luzera minimizatzeko.

• Kable Taldekatzea eta Konbinatzea: Kableak seinale motaren arabera taldekatu (adibidez, digitalek eta analogoak bereiztu) eta talde artean distantzia egokia mantentu. Honek kableen arteko crosstalk murriztu, seinalearen argitasuna eta zehaztasuna hobetu laguntzen du.

• Konduktiboa Itsasketa: Chassis interfaze elkarte guztietan konduktiboa itsasketa erabili behar da, kontaktu elektrikoa ondoa eta ekuarkiaren efektibitatea aseguratuz. Honek kontaktu resistentzia murriztu eta ekuarkiaren prestakotasuna hobetu laguntzen du.

4 Estrategiak Elektroniko Tentsore Elektrikoentzako Elektromagnetiko Bateragarritasunaren Prestakotasun Hobetzea
4.1 Potentzia Portuaren Inferentziaren Aurkako Diseinua
4.1.1 Instalatu Potentzia Filtroak

Potentzia filtroa da interferentzia elektromagnetiko supresio gaitasun efektiboa, potentzia sarreran maiztasun altuak eta transiente pulseak irakurtzeko, potentzia sarreraren garbiak egiteko. Potentzia filtroa hautatzean, filtro modelua eta spezifikazio egokia aukeratu behar da EVTaren potentiak eta lan-ingurumenaren arabera, eta ziurtatu filtroa potentzia sarrerara hurbil instalatuta dagoela, filtratzeko emaitza onena lortzeko.

4.1.2 Onartu Potentzia Garrantzitsu Bikoiztun Diseinua

EVTaren potentzia garrantzitsu hobetzeko, potentzia garrantzitsu bikoiztun diseinua onartzen da, hau da, bi edo gehiago potentzia moduluen konfigurazioa. Bat potentzia modulua huts egotean, besteen potentzia moduluak azkar eraldatu eta potentzia garrantzitsu ataza egin ahal dituzte, EVTaren funtzionamendu normala aseguratuz. Honek inferentziaren aurka EVTaren gaitasuna hobetzen du, baita garrantzitsu osoa ere.

4.1.3 Potentzia Lerroak Ekuarki eta Ground Strengthen

Potentzia lerroak da inferentzia elektromagnetiko hedapenaren bide garrantzitsua. Potentzia lerroetan inferentzia elektromagnetiko murrizteko, ekuarki kableak erabili behar dira, potentzia lerroak metalikoa ekuarki kirola inguratuz, elektromagnetiko eremua eta koppelizazioa murriztuz. Berdints ere, ziurtatu potentzia lerroen ground egokia, inferentzi elektrikoa ground-ra eraman eta EVTaren zerbiketa saihesteko.

4.2 Seinale Portuak Elektrostatis Arrakasta Babestea
4.2.1 Instalatu Transiente Pertsona Absorbentzi Komponenteak

Transiente pertsona absorbentzi komponenteak, adibidez, Transiente Tentsio Supressors (TVS) eta varistores, elektrizitateko arrakasta erabiliz, energya azkar absorbentzi eta tentsioa egoki mailan kontrolatzen dituzte, EVTaren barruko elektroniko komponenteak zerbiketa saihesteko. Transiente pertsona absorbentzi komponenteak hautatzean, komponente modelua eta spezifikazio egokia aukeratu behar da EVTaren seinale karakteristikak eta lan-ingurumenaren arabera.

4.2.2 Onartu Diferentziala Seinale Trasmitazio Modua

Diferentziala seinale trasmitazio modua da inferentzi comun-modea erresistentziaren eta seinalearen inferentziaren aurkako gaitasuna hobetzen du. EVTaren seinale portu diseinuan, seinale diferentziala trasmitazio modua onartzen da, seinalea positibo eta negatibo kanal bihurtuz trasmisatzeko. Kanal bi arteko seinale desberdintasunak konparatuz, informazio egokia ateratzen da, seinale trasmitazio kalitatea hobetzen du eta elektrizitateko arrakasta inferentziaren aurka EVTaren.

4.3 Chassis Ekuarki Prestakotasun Hobetzea
4.3.1 Hautatu Magnetiko Permeabilitate Altua Materialak

Chassis materialak aukeratzea ekuarki efektu garrantzitsua da. Chassisaren magnetiko eremu ekuarki gaitasuna hobetzeko, hierro plaka bezalako magnetiko permeabilitate altua materialak aukeratu behar dira, magnetiko eremu energya absorbitu eta banatzea efektiboki, magnetiko eremuaren inferentziaren chassis barruan murriztuz. Metaleen magnetiko erlatiboa permeabilitatea taula 1-ean agertzen da.

4.3.2 Optimizatu Chassis Estructura Diseinua

Chassis estructura diseinua ere ekuarki efektu garrantzitsua da. EVT chassis diseinuan, itxita ekuarki estructurea onartzen da, eremu desberdinen artean kontaktu ondoa eta ground egokia aseguratuz.

4.3.3 Strengthen Chassis Grounding Treatment

Chassis grounding treatmenta ere ekuarki efektu garrantzitsua da. EVT chassis diseinuan, ziurtatu chassis eta ground artean kontaktu ondoa, interferentzi elektrikoa ground-ra eraman eta EVTaren zerbiketa saihesteko.

Gainera, hauek interferentzi batzuk, adibidez, maiztasun altu harmonikoak eta elektromagnetiko eremua sortzen dituzte, beste tresnei eragin dituzte. Hauek diseinatzeko, inferentzi eta sensitibotasun arazoak gainontzeko eta babesteko neurriak hartu behar dira.

5 Iraultza

Artikulu honek elektroniko tentsore elektrikoentzako elektromagnetiko bateragarritasunaren prestakotasunari ikerketa eta diseinu mendebaldea egin dizu. Proposatutako neurri batzuk daude, zirkuitu diseinu printzipioak, barne estruktura diseinu printzipioak eta elektromagnetiko bateragarritasunaren prestakotasun hobetze estrategiak barne. Helburua da, EVTren inferentziaren aurka eta estaltasuna kompleksu elektromagnetiko ingurumenetan hobetu, segurtasun sistemetan tentsio seinaleak zehaztasun eta fidagarritasunez neurtzeko, eta segurtasun sistemen funtzionamendu segurua eta estaldua egiteko garantia ontsa ematea.