EMC Flashcards
Hva er EMC for noe?
EMC (Electro magnetic compability) er et mål på hvor godt et system tåler elektromagnetisk interferens.
Hvordan oppstår EMC-problemer?
Hva er det som generer støy?
Vi har to kategorier, kunstige og naturlige:
Hva kan påvirkes av støy?
Hvordan kan vi bekjempe støy?
Vi kan bekjempe støy ved å eleminere/avskjerme støykilden, redusere koblingsveier (skjerming, jording, osv.) og bruke mer støyrobuste komponenter (dyrt).
Hva er elektromagnetisk støy?
Alle elektromagnetiske fenomen som uheldig kan påvirke funksjonen til en innretning, utstyr eller et system.
Hva er elektromagnetisk forstyrrelse?
Elektromagnetisk forstyrrelse er uheldig påvirkning av funksjoner til en innretning, utstyr eller et systempga el.mag støy.
Hva betyr disse begrepene?
Immunitetsnivå:
maksimalt nivå elektromagnetisk støy et spesielt utstyr kan utsettes for uten at
funksjonsevnen blir redusert.
Immunitetsgrense:
Minimalt (påkrevet) immunitetsnivå for utstyr i en gitt anvendelse.
Emisjonsgrense:
maksimalt tillatt emisjonsnivå fra en forstyrrende kilde i en gitt anvendelse.
Emisjonsnivå:
det maksimale faktiske nivået av utsendt elektromagnetisk støy fra et spesielt
utstyr
Kompatibilitetsmargin:
avstand mellom immunitetsgrensen og emisjonsgrensen (“slingringsmonn”)
Hvilke eksempler på støyforplantning har vi?
Ledningsbundet: Galvaniske (felles impedanse, jordsløyfer), induktive og kapasative.
Elektromagnetisk utstråling.
Hvilke forskjellige støykilder har vi?
Hva er spesielle kosmiske støykilder?
All naturlig støyemisjon som oppstår utenfor atmosfæren:
Himmelrommets bakgrunnstøy
Termisk fra ionisert hydrogen og elektromagn. utstråling (>1 MHz)
Radiostjerner (>0,3 MHz)
Solgenerert støy (bredbåndet, 20 MHz – mange GHz)
Sekundær kosmisk støy
Problem for radio- og satellitt kommunikasjon
Sterk solstormaktivitet kan skade elektronikk på jorden
Hvordan er det elektrisk støy ødelegger ting?
Elektriske installasjoner utsettes for høyere spenninger
enn forutsatt.
Enhetene blir utsatt for større strøm enn de er beregnet
for.
Strøm/spenningsproduktet over tid gir en energi som kan
være destruerende for anlegget.
Høye spenninger kan settes opp på elektrisk ledende
konstruksjoner og ledningsføringer pga deres
antennevirkning. Elektrisk og magnetisk feltkopling mulig.
Nedslag i installasjonen setter opp store feil-strømmer på
tvers av installasjonen
-> Store fysiske ødeleggelser.
Hva er ESD?
Electrostatic discharge er en brå elektrisk strøm som kommer av at to objekter har forskjellig elektrisk spenning. Da hopper spenning over til motparten og de utlignes mellom seg.
Hvilke problemer og følger kommer av ESD?
Elektrostatisk utladning (ESD) er trolig den viktigste
enkeltkilden for ødeleggelse av elektronikk
ESD problemer:
Komponenter ødelegges
Feilfunksjonering
Falske databits
Latente feil, komponentene degraderes, produktet består
slutttest for så å feile raskt etterpå.
MOS-kretser særlig utsatt pga høyt el.felt over svært tynne
isolerende skikt (med noen mobile elektroner)
-> støtionisering -> lavinesammenbrudd
Hva er EMP?
Elektromagnetisk puls er en kortvarig intensiv elektromagnetisk utladning som i noen tilfeller kan forårsake skader på elektroniske komponenter. Man skiller vanligvis mellom elektromagnetiske pulser forårsaket av kjernefysiske våpen (NEMP) eller konvensjonelle våpen, og elektromagnetiske pulser forårsaket av naturskapte fenomener som for eksempel lynutladninger (LEMP).
Hva er spesielle støykilder på EL-nettet?
Støy på el-nettet kan klassifiseres i tre hovedgrupper:
Transienter, pulser og radiofrekvent støy
Spenningsvariasjoner
Spenningsfall og tilførselsfeil
Foruten forskjellige typer frekvensfeil:
- harmonisk forvrengning
- frekvensendring
Hva er transient støy på elnettet?
Hva er spenningsvariasjoner på elnettet?
Hva er spenningsbortfall på elnettet?
Hva er frekvensfeil på elnettet?
Frekvensendring:
Opptrer for små og selvstendige kraftproduserende
enheter (skip, oljeinstallasjoner, reserveaggregat).
Endringer i kraftuttak kan gi transiente eller varige
frekvensendringer.
-> høyere termisk belastning på magnetiske komponenter
(transformatorer, motorer).
Hva er topologi?
Elektromagnetiske topologi:
Et hvert elektrisk system kan inndeles i soner som omslutter en samling komponenter, kretser eller systemdeler som har en innbyrdes sammenheng.
Kan beskrive emisjons- og immunitetsgrenser etc. i grensen mellom hver sone.
Topologien er i konstruksjonssammenheng et mentalt hjelpeverktøy for gjennomarbeiding av konstruksjonen og innføring av jording, skjerming osv.
Hvorfor bruker vi soneinndeling?
Oppdeling i soner for å lette analysen av større systemer
Hver sone er omsluttet av en generalisert skjerm
Sonene er ved siden av hverandre eller inni hverandre
Sonene bidrar med kretsatskillelse og støydemping.
En tilstreber å ha ens EMC-krav til utstyr i samme sone
Kretsatskillelse i seg selv medfører demping.
Skjermflatene er m.a.o. ikke nødvendigvis fysiske metallskjermer.
Hvilke krav har vi til soner?
Hver sone har et definert elektromagnetisk miljø.
All utrustning i en sone må oppfylle sonens emisjons- og immunitetsgrenser.
Alle beskyttelsestiltak utføres i grenseflaten mellom ulike soner.
Det finnes ikke jordkobling mellom innsiden og utsiden av en sone.
Hva er en skjerm og hvilke to oppgaver har den?
Elektrisk ledende metallkapsel/barriere som hindrer overføring av elektromagnetiske felter mellom ulike kretselementer eller delsystemer. To oppgaver:
Dempe emisjon til omgivelsene.
Dempe innstråling fra omgivelsene.
Hva gjør/er en generalisert skjerm?
Alt som kan bidra til å redusere støypåvirkningen mellom inn- og utsiden av sonen
Fysisk avstand (!!)
Elektrisk ledende armering i bygningskonstruksjoner
Chassis i et apparat
Ledende mekanisk konstruksjon
Ledende plategolv (datagolv)
Jordplan på et kretskort
Godt ledende jordsmonn
Metallisk kabelbro
Hva er jording?
Innen elektro er jording en kritisk del av forskrifter, prosjekteringer, installasjoner og sikkerheten rundt bruk av elektriske systemer, mens i andre tilfeller er det nødvendig for at det elektriske systemet i det hele tatt skal fungere, som for eksempel i togtrafikk.
Enkelte ganger så er det best for apparater som datamaskiner, skrivere, nettverksutstyr, etc. å bli koblet på en jordet strømforsyning. Dette er bra i og med at alle apparatene som er koblet sammen får en felles leder, nemlig jordlederen, som de kan utlikne spenningsforskjeller og statiske ladninger med hverandre igjennom. På denne måten unngår man havari og slitasje på apparatene eller andre utilsiktede oppførsler. Om det for eksempel oppstår potensialforskjeller mellom datamaskinen og et annet apparat så kan det bli farlig å berøre begge to samtidig. Er begge apparatene jordet så vil det ikke bli spenningsforskjeller. Det betegnes da som at apparatene er «utlikningsforbundet» med hverandre. Uten denne forbindelsen så ville strømmen funnet alternative veier, om det så måtte være et menneske, eller små og skjøre signalledere som ikke er beregnet for utlikningsformål. Jordingen kan også bidra til å fjerne elektromagnetisk støy fra apparater som er laget i metall eller eliminere støy i kretser, noe som er smart i områder der elektromagnetisk støy kan ha uheldig påvirkning av signalutstyr, datamaskiner og andre digitale komponenter. Da benyttes spesielle kabler med metallskjerm rundt lederne. Når skjermen jordes i ene enden så vil den elektromagnetiske støyen bli eliminert i skjermen.
