EMC Farkas Gyrgy Farkas Gy EMC A zavarok

EMC © Farkas György

©Farkas Gy. : EMC A zavarok fajtái Csoportosítás a zavart előidéző fizikai okok szerint

© Farkas Gy. : EMC EMI Electromagnetic Interference • • (interferencia = zavar) kisugárzott nagyfrekvenciás zavarok vezetett nagyfrekvenciás zavarok mágneses csatolású kisfrekvenciás zavarok kapacitív csatolású kisfrekvenciás zavarok hálózati vezetéken terjedő zavarok hálózati feszültségre szuperponálódó zavarok védőföldelésen terjedő zavarok

© Farkas Gy. : EMC SEMP Switching Electromagnetic Pulse (kapcsolásból eredő) • • • Fogyasztó be- és kikapcsolása Kapcsoló-üzemű tápegységek Fénycső Kollektoros villanymotor Autó gyújtás Áramszedő szikrázás

© Farkas Gy. : EMC LEMP Lightning Electromagnetic Pulse Villámlás

© Farkas Gy. : EMC NEMP Nuclear Electromagnetic Pulse Nukleáris robbantásból származó elektromágneses impulzus A légkör feletti nukleáris robbanás erős gamma-sugárzást eredményez. A légkör gázatomjai ionizálódnak. Rövid ideig (10 ns) tartó áram jön létre A föld felszínen megjelenő nagy térerő (100 k. V/m) Rendkívül nagy körzetben (500 km) károsít. Élőlényre, tereptárgyra nem okoz veszélyt, de az elektronikus alkatrészek tönkre mennek.

© Farkas Gy. : EMC ESD Electrostatic Discharge Statikus villamos feltöltődés kisülése miatt keletkezik Okozók: • emberek • járművek, gyártásközi szállítószalag • csomagolás (pl. PVC fólia, ic. tároló sín) Befolyásoló tényezők: • légnedvesség (télen száraz a levegő !!!) • anyagok (ruházat, padlózat, szőnyeg)

© Farkas Gy. : EMC SUSCEPTIBILITY Zavartűrő képesség Adott EMI nem okozhat működőképesség romlást Nem lehet csak a kibocsátott zavarok csökkentésével megoldani a problémákat, mivel túl sok a zavarforrás. Budapesten több mint 2000 tv, porszívó lehet km 2 -enként. A rádiók és porszívók átlag távolsága kb. 20 m. Az öbölháborúban km 2 -enként több mint 6000 rádióadó működött és zavarta is egymást.

© Farkas Gy. : EMC A hatás mértéke • Nem észlelhető zavarok • Mérhető, de semmilyen zavart nem okozó interferencia • Elvi zavarküszöb • Elvileg nem megengedett, de gyakorlatilag tolerálható zavarok • Irreverzibilis (soft) zavarok • Roncsolást okozó (hard) zavarok

© Farkas Gy. : EMC Az EMC lehetőségei 1. Az emisszió csökkentése de rendszerint nem befolyásolható az idegen eredetű zavarkibocsátás mértéke 2. A zavarérzékenység csökkentése a hasznos jelre vonatkozó érzékenység ne csökkenjen 3. A csatolás csökkentése a hasznos jelet viszont ne csillapítsuk

© Farkas Gy. : EMC A megoldások típusai • Rendszertechnikai megoldások – – frekvencia szelektivitás (szűrés) amplitúdó szelektivitás (feszültség korlátozás) idő szelektivitás (kapuzás) információ szelektálás (hihetőség) • Konstrukciós megoldások – távolság növelés – irányítottság figyelembe vétele – árnyékolás • Áramköri megoldások – földelés – szimmetrizálás – elválasztás

© Farkas Gy. : EMC Az EMC FARKASTÖRVÉNYEI

© Farkas Gy. : EMC Az EMC farkastörvényei 1. Tervezéskor sokkal olcsóbb, mint a gyártáskor, de az üzembe helyezéskor még drágább, nem is beszélve az üzemeltetéskor jelentkező zavarok kivédésének költségeiről

© Farkas Gy. : EMC Az EMC farkastörvényei 1. Tervezéskor sokkal olcsóbb, mint a gyártáskor, de az üzembe helyezéskor még drágább, nem is beszélve az üzemeltetéskor jelentkező zavarok kivédésének költségeiről Jobb a bajt megelőzni , mint utána az orvoshoz járni ! ! !

© Farkas Gy. : EMC Az EMC farkastörvényei 2. Az emisszió csökkentése mindig célravezetőbb mint a zavartűrő képesség fokozása, mivel a széjjelvitt zavart egyszerre már több helyen kell kivédeni

© Farkas Gy. : EMC Az EMC farkastörvényei 2. Az emisszió csökkentése mindig célravezetőbb mint a zavartűrő képesség fokozása, mivel a széjjelvitt zavart egyszerre már több helyen kell kivédeni Egy zsák bolhát könnyebb még a zsákban hatálytalanítani. . . ! ! !

© Farkas Gy. : EMC Az EMC farkastörvényei 3. Az interferencia mindig energia formájában jelentkezik, ezt célszerűbb hővé alakítani és nem elterelni, reflektálni, mivel máshol is megjelenik.

© Farkas Gy. : EMC Az EMC farkastörvényei 3. Az interferencia mindig energia formájában jelentkezik, ezt célszerűbb hővé alakítani és nem elterelni, reflektálni, mivel máshol is megjelenik. Ha az egyik lyukat betömöd, a másikon több jön ki, mint eddig ! ! !

© Farkas Gy. : EMC Az EMC farkastörvényei 4. A zavarvédelem kétirányú utca, ahol kimegy az egyik zavar, ott be is jöhet egy másik.

© Farkas Gy. : EMC Az EMC farkastörvényei 4. A zavarvédelem kétirányú utca, ahol kimegy az egyik zavar, ott be is jöhet egy másik. A lyukas árnyékoló doboz nem iránycsatoló

© Farkas Gy. : EMC Az EMC farkastörvényei 5. A csatolásmentesítés kétélű fegyver, ami az egyik zavar szempontjából jó, az egy másik zavar - másik frekvencia - esetén éppen újabb interferenciák okozója lehet.

© Farkas Gy. : EMC Az EMC farkastörvényei 5. A csatolásmentesítés kétélű fegyver, ami az egyik zavar szempontjából jó, az egy másik zavar - másik frekvencia - esetén éppen újabb interferenciák okozója lehet. A zavarvédelem nehéz kenyér. .

© Farkas Gy. : EMC Az EMC farkastörvényei 6. A zavarcsökkentés néha igen egyszerűen megoldható, (például elegendő a zavart felszedő vagy azt kisugárzó vezetékpárt összesodorni), máskor viszont nagyon költséges konstrukció, drága anyagok, alkatrészek kellenek.

© Farkas Gy. : EMC Az EMC farkastörvényei 6. A zavarcsökkentés néha igen egyszerüen megoldható, (például elegendő a zavart felszedő vagy azt kisugárzó vezetékpárt összesodorni), máskor viszont nagyon költséges konstrukció, drága anyagok, alkatrészek kellenek. Az EMC ismeretek nagyon kifizetődőek

©Farkas Gy. : EMC ZAVAR UTAK DIREKT INDIREKT VEZETETT SUGÁRZOTT MODELLEZÉS KONCENTRÁLT ELEMEKKEL (R, C, L, M) VILLAMOS TÉR és/vagy MÁGNESES TÉR MODELLEZÉS ELOSZTOTT PARAMÉTEREKKEL EM TÉR D >>

© Farkas Gy. : EMC DIREKT LEMP INDIREKT LEMP

© Farkas Gy. : EMC DIREKT ESD INDIREKT ESD

© Farkas Gy. : EMC DIREKT ESD INDIREKT ESD

© Farkas Gy. : EMC DIREKT ESD INDIREKT ESD

© Farkas Gy. : EMC PÉLDÁK A ZAVARCSATOLÁSRA A vezetékkel összekötött pontok nem ekvipotenciálisak A vezetékre külső zavarójel szuperponálódik • a vezeték (soros) impedanciája az átfolyó áram miatt feszültség-esést okoz • a vezeték lezárása nem illesztett ( Z 0), ezért reflexiók keletkeznek • a vezeték (véges) hossza késleltetést okoz • • • induktív csatolás kapacitív csatolás keretantenna hatás botantenna hatás a közös vezetékszakaszok káros csatolásokat hoznak létre

© Farkas Gy. : EMC ZAVAR SZINTEK RONCSOLÁST OKOZÓ ZAVAR e SOFT HIBÁKAT OKOZÓ ZAVAR d TRANZIENS HIBÁKAT OKOZÓ ZAVAR c b a ELVILEG NEM MEGENGEDHETŐ, DE MÉG TOLERÁLHATÓ ZAVAR MEGENGEDHETŐ MÉRTÉKŰ, TOLERÁLHATÓ ZAVAR NEM MÉRHETŐ ZAVAR

© Farkas Gy. : EMC ZAVAR SZINTEK NEM SOFT HIBÁKAT OKOZÓ ZAVAR TOLERÁLHATÓ TRANZIENS HIBÁKAT OKOZÓ ZAVAROK RONCSOLÁST OKOZÓ ZAVAR c ELVILEG NEM MEGENGEDHETŐ, DE MÉG TOLERÁLHATÓ ZAVAR NEM MÉRHETŐ ZAVAR NEM ÉSZLELHEZŐ A ZAVAR

© Farkas Gy. : EMC Noise Immunity Level NEM TOLERÁL -HATÓ ZAVAROK c TOLERÁLHATÓ ZAVAROK

© Farkas Gy. : EMC Noise Immunity Level NEM TOLERÁL -HATÓ ZAVAROK TOLERÁLHATÓ ZAVAROK PÉLDÁUL: kattanás, információ vesztést nem okozó rövid kiesés a hangban, rövid ideig látható pöttyök, csíkok a képben, 1 -2 bit adat hiba, amit a rendszer képes azonnal automatikusan kijavítani stb.

© Farkas Gy. : EMC ZAVAR SZINTEK NORMATÍVÁI • A megengedhető szintet befolyásolja – a környezet – a frekvencia • A környezet szerint például kb. – ipari környezetben – lakó környezetben – különleges környezetben 70 d. B V 60 d. B V 30 d. B V • A termékek osztályai: – „A” oszt. ipari környezetre való. Okozhat zavart lakó környezetben. A felhasználót kötelezni lehet mérésre. – „B” oszt. lakó környezetre való. Nem okozhat ott zavart.

© Farkas Gy. : EMC A frekvencia-menet jellege például lg U lg

© Farkas Gy. : EMC ZAVAR SZINTEK RONCSOLÁST OKOZÓ ZAVAR NOISE MARGINSOFT HIBÁKAT OKOZÓ ZAVAR TRANZIENS HIBÁKAT OKOZÓ ZAVAR c b ELVILEG NEM MEGENGEDHETŐ, DE MÉG TOLERÁLHATÓ ZAVAR MEGENGEDHETŐ MÉRTÉKŰ, TOLERÁLHATÓ ZAVAR NEM MÉRHETŐ ZAVAR

© Farkas Gy. : EMC ZAVAR SZINTEK MARADÓ HIBÁKAT OKOZÓ ZAVAROK d TRANZIENS HIBÁKAT OKOZÓ ZAVAR Például: időleges kiesés a hangban, időleges kiesés a képben, olyan kiesés az átvitt adatokban, ami az adatátvitel automatikus megismétlésével megszűnik. TOLERÁLT ZAVAROK

© Farkas Gy. : EMC ZAVAR SZINTEK RONCSOLÁST OKOZÓ ZAVAR e SOFT HIBÁKAT OKOZÓ ZAVAR d Például: lebomlik az összeköttetés, NEM MEGMARADÓ lefagy a program futása, újra kell indítani a rendszert, HIBÁKAT OKOZÓ de a hw-t nem kell javítani ZAVAROK (nincs szükség alkatrészcserére).

© Farkas Gy. : EMC ZAVAR SZINTEK e RONCSOLÓDÁST OKOZÓ ZAVAROK Nem kell alkatrészt cserélni SEBEZHETŐSÉGI SZINT

©Farkas. Gy. : : EMC AKTUÁLIS ZAVARTÁVOLSÁG AKTUÁLIS ZAVARSZINT AKTUÁLIS JELSZINT

©Farkas. Gy. : : EMC ZAVAR MÓDUSOK VICTIM Aszimmetrikus közös módusú azonos ütemű (Főleg csatolással) UI UI VICTIM UIa UIb Szimmetrikus differenciál módusú ellenütemű (Főleg vezetéssel) Unszimmetrikus vegyes módusú UIa UIb