Bootcamp de Emissões Conduzidas

As emissões conduzidas que afetam negativamente um sistema eletrônico por meio de emissões acopladas internamente ou de cabos conectados externamente são motivo de preocupação para os projetistas de hardware que desejam passar no teste de imunidade conduzido ou limitar o ruído elétrico de seu dispositivo. O resultado é a necessidade de entender como o ruído elétrico pode ser conduzido através de um sistema. Isso requer uma compreensão dos diferentes tipos de correntes de ruído, como medi-los e, finalmente, que tipo de mecanismo de supressão usar para colocar o produto fora da porta. Obviamente, eles precisarão fazer isso determinando qual método de supressão é o mais econômico para o tipo de emissão conduzida que estão recebendo.

Para obter uma melhor compreensão do que exatamente são as emissões conduzidas, primeiro falaremos sobre os dois tipos de emissões que os engenheiros encontrarão. Depois de obter uma compreensão inicial dessas emissões e como elas podem afetar as emissões irradiadas, seus caminhos e fontes típicas serão discutidos, o que permite que os projetistas de hardware detectem esses problemas na fase de projeto, evitando a adição de componentes caros em fases posteriores do projeto. desenvolvimento. Após a identificação e compreensão do problema, o próximo tópico mais importante é como medir essas emissões. É aqui que os engenheiros encontrarão esses dois dispositivos comuns durante o teste, seja uma rede de acoplamento direcional para teste de imunidade injetada ou uma rede de estabilização de impedância de linha (LISN) para medição de emissões. Finalmente, depois de entender como medir, discutiremos filtros e componentes para diferentes aplicações.

Ao final do artigo, você deve ter um bom entendimento do que são emissões conduzidas, suas fontes e caminhos, como medi-las e, por último, como controlá-las em diferentes estágios de projeto.

Figura 1: O modelo EMC descrevendo a fonte, o caminho e o receptor do ruído

Emissões Conduzidas e o Modelo EMC A maioria, senão todos nós, já teve problemas com emissões conduzidas, seja por meio de um ruído do alternador no sistema estéreo do veículo ou de um aspirador de pó interferindo na televisão. Por isso, é importante entender onde, no modelo EMC de fonte-caminho-receptor, as emissões conduzidas se encaixam para solucionar rapidamente um problema.

A fonte da maioria dos problemas de emissões conduzidas é classificada como aquelas provenientes de fora do sistema e aquelas de dentro ou localmente para o módulo ou sistema que está sendo testado. Por causa disso, você encontrará muitos materiais de emissões conduzidas direcionados ao design do filtro e ao roteamento de fios para tentar reduzir o efeito que a fonte de ruído tem no sistema. Um exemplo disso, descrito anteriormente, é um alternador criando uma corrente de ruído não intencional como resultado de sua geração de energia descrita na Figura 2.

Figura 2: (Esquerda) Uma emissão conduzida interferindo na operação do rádio. (Direita) Uma emissão conduzida irradiando para uma antena interferindo na operação do rádio

Essa corrente de ruído pode variar com a rotação do motor e afetar negativamente o desempenho do rádio, seja por meio de um caminho conduzido ou irradiado. Embora você possa pensar que a fonte de ruído normalmente é fácil de atingir, pois possui características que incluem conteúdo harmônico ou altas amplitudes, o caminho que esse ruído segue costuma ser difícil de seguir. Exemplos desses tipos de caminhos são geralmente o resultado de um mecanismo de acoplamento não intencional, como um cabo mal aterrado, um chassi condutivo ou capacitâncias parasitas que surgem de algo tão benigno quanto um dissipador de calor em um transistor. A Figura 3 demonstra um exemplo em que um conversor de comutação off-line está sendo acionado a 150 kHz, o capacitor de linha pontilhada representando uma capacitância parasita que existe entre o dissipador de calor e o 'terra'. A linha vermelha representa o caminho da corrente de ruído pode levar, e traz um dispositivo que será abordado posteriormente chamado LISN que ajudará a medir a tensão criada por essa corrente conduzida. Também é importante lembrar que nas Figuras 2 e 3, o caminho inclui um caminho irradiado para uma antena e para o amplificador estéreo ou para um chassi condutivo.