Interferencias Electromagnéticas en Sistemas Electrónicos

Alberto Martín Pernía

EMI en fuentes de alimentación conmutadas

EMI conducido

Baja frecuencia, 61000-3-2 (39 armónicos)

Alta frecuencia (150 kHz a 30 MHz)

EMI radiado

de 30 MHz a 1 GHz

EMI en fuentes de alimentación conmutadas

EMI conducido depende de la impedancia de línea

Valores típicos:

A- 30m/50

B- 50m/150

C- 13m/23

Equipo A

Equipo B

Z

VS

EMI conducido

LISN (Line Impedance Stabilizing Network)

- Se utiliza para asegurar la repetitividad de las medidas

- No modifica las señales de potencia

- Presenta una impedancia de entrada de 50

Equipo A

Z

VS

Z IN

LISN

LISN

EMI conducido

LISN (Line Impedance Stabilizing Network)

L150 H

C21F

C11F

R11000

ACLínea

Equipobajotest

EUTAC

Línea

L

N

Frecuencia

de ruido

Frecuencia

de la potencia

RuidoEUT

L

N

Vn

+

-

50

TensiónEMI

EMI conducido

EUT

LISN

0.8m

0.8m

0.4m

Plano de tierra 2m x 2m mínimoAl receptor

mesa noconductora

cable 1m

Planoverticalde tierra

0.4 m

EMI conducido

#RES BW 9. 0/ kHz VBW 3 0/ kHz SWP 1.11 sec

#AT 0/ dBREF 92. 0/ dB V

LOG 1 0/ dB/

START 15 0/ kHz STOP 3 0/ . 0/ 0/ MHz

89.49 dB VMKR 67 0/ kHz

PG -1 0/ . 0/ dB

PEAK

REF LEVEL 92. 0/ dB V

15:33:39 FEB 26, 2

MARKER

MARKER

NEXT

NEXT PK

NEXT PK

More

Ancho de banda del receptor:

10 kHz-150 KHz, RBW=200 Hz150 kHz-30 MHz, RBW=9 kHz

Límite de

la norma

EMI conducido

L

N

G Equipobajo

prueba

ReceptorEMI

L

C

L

C

50

50

MC

MD

LISN

MC

MD

Capacidadesparásitas

EMI conducido

EMI conducido

¿Como reducir las corrientes de modo diferencial?

IS

I2

IC

ESL

C

Z baja en altafrecuencia

Utilizar condensadorescerámicos

ElectrolíticoCerámico

EMI conducido

¿Como reducir las corrientes de modo común?

IS

IC

C

Reducir las oscilaciones

Añadir pantallas a tierra

EMI conducido

¿Como reducir las corrientes de modo común?

•Reducir las oscilaciones

•Utilizar snubbers

•Encapsulado de los diodos a tierrra

•Minimizar la capacidad a tierra

Radiador

A

EMI conducido

¿Como reducir las corrientes de modo común?

A B

CD

MC

• C y B contienen alta frecuencia, A y D no.• Se ha de procurar acercar A y D.• Utilizar pantallas en el transformador

A B

C D

Núcleo

A

DB

C

Las pantallas no forman lazos cerrados

EMI conducido

Utilizar planos de masa

PCB

Planode masa

Alta frec.

Baja frec.

En alta frecuencia el retorno se realiza de forma que el áreaencerrado sea mínimo para minimizar la inductancia serie.

EMI conducido

Interacción Filtro-Convertidor

Para evitar inestabilidades Zof << Zip

Para evitar degradación de la impedancia de salida Zof << Zips

Zof impedancia de salida del filtroZip impedancia de entrada en lazo abiertoZip impedancia de entrada del convertidor en lazo abierto y cortocircuitado

Convertidorcon

realimentación

ZofZ ip

Filtro

EMI conducido

Interacción Filtro-Convertidor

Zof

Filtro

L f

C f

RL

RC

Q·Z Cf

Zof

f

f

fCf C

LZ

SR

L·wQ

Si Q aumenta Zof aumenta

wf

EMI conducido

Interacción Filtro-Convertidor

Z ipCV

RL

RC R

Convertidor

V

VCV C

LZ

Z ip

f

R

ZCV /Q

Si Q aumenta Zip disminuye

wC

EMI conducido

Interacción Filtro-Convertidor

• Reducir Q en el filtro y en el convertidor

• Evitar que wf=wC

• Aumentar Cf y reducir Lf si la frecuencia de corte del filtro esta fijada

Zof << Zip Zof << Zips

Z ip

Z ips

Zof

w C

w f

f

EMI conducidoProblemas a tener en cuenta:

LDM

CDM

Convertidor

Vn

• Resonancias con el convertidor

Potencia

Ruido

Filtro

• Acoplamientos por radiación

Síntomas:Las medidas de EMIno cambian al modificarel filtro