Teste de imunidade com a ajuda da rede de desacoplamento de acoplamento

É possível fazer testes de imunidade conduzidos com a ajuda de um rede de desacoplamento de acoplamento (CDN). Quando conectado a um gerador, o CDNE-M316 primeiro causará uma perturbação de modo comum no EUT (EUT). Um sinal de interferência é enviado ao ESE através da rede de acoplamento, que consiste em cabos e condutores em série.
A maioria dos equipamentos elétricos também irá interagir com outros dispositivos, chamados de equipamentos auxiliares (AE) (AE). A rede de desacoplamento garante que o sinal de perturbação do gerador não afete os dispositivos auxiliares.
Para repetibilidade e segurança de todos os equipamentos que não sejam o EUT, os CDNs são favorecidos em testes de imunidade. Uma rede de desacoplamento de acoplamento garante a segurança do AE, mesmo durante testes rigorosos.
Apesar de sua funcionalidade compartilhada, os CDNs criarão e testarão vários sinais exclusivos. Alguns tipos de redes de desacoplamento de acoplamento incluem testes de imunidade EMC de varredura de RF. Outros testarão transientes como EFT/Burst, Surge e outros. Para garantir que seus testes de imunidade estejam em conformidade com os requisitos da IEC/EN, é essencial escolher o teste apropriado CDNE-M316.
As redes de distribuição de corrente transitória (CDNs) são adaptadas para lidar com distúrbios EFT/Burst e correntes em forma de pulso. Quando a rede de desacoplamento de acoplamento estiver em uso, o ESE, que geralmente é um dispositivo com tensões e correntes mais altas, estará sujeito a surtos repentinos.
Ao fazer testes de imunidade contra interrupções causadas por ondas de radiofrequência, é necessário um instrumento especial chamado RF CDN.

Descrição
Acoplamento Comumente abreviado como “CDNs”, as redes de desacoplamento são usadas para remover energia ou distúrbios (EMI/ruído) e transmiti-los (acoplamento) (desacoplamento). Injetar o ruído ao qual o EUT/DUT estará sujeito e, em seguida, filtrar a interferência é um procedimento padrão no teste de imunidade EMC, onde eles são normalmente utilizados.
A rede de desacoplamento de acoplamento (CDN) é um dispositivo que isola o ESE das fontes de energia e equipamentos auxiliares sobrepondo distúrbios na energia, comunicação, controle ou linhas similares conectadas a uma porta EUT (AE).
Como os testes de imunidade exigidos pela IEC devem ser executados enquanto o ESE estiver energizado e operando, esse tipo de dispositivo é necessário. A mesma ideia se aplica ao uso de distúrbios de ruptura em linhas elétricas.
Uma rede de dispositivo de acoplamento (CDN) pode enviar a perturbação do gerador diretamente para o ESE, e não o contrário.
A rede de acoplamento permite que a perturbação desça pela linha de alimentação do ESE, mas bloqueia a entrada de energia do ESE no gerador. A energia do EUT pode fluir para o EUT através da rede de desacoplamento, mas a perturbação do gerador não pode chegar à fonte de alimentação ou ao AE.
Por esta razão, uma rede de desacoplamento de acoplamento permite a aplicação de perturbações às linhas do ESE de potência, simulando efetivamente a ocorrência de perturbações na rede elétrica como se fossem devidas a fenômenos característicos dessas configurações (redes elétricas, linhas de comunicação, etc.) .

Design
Cada rede terá sua arquitetura e recursos exclusivos com base no caso de uso específico, hardware relacionado e padrão subjacente. Os CDNs têm dois benefícios principais:

1. Baixa incerteza de EMI/estresse aplicado
2. Desacoplamento do equipamento auxiliar (AE)

Onde os CDNs são usados
Dispositivos desse tipo encontram emprego em muitos contextos; dois dos mais frequentes são RF (contínuo) e teste de imunidade transitória. Os CDNs são frequentemente usados ​​em ambas as formas de teste de EMI, executados em uma ampla gama de linhas de energia e dados (sinal).
É claro que os aplicativos e os tipos de linha afetam significativamente a estrutura desses CDNs. As redes são geralmente intercambiáveis ​​entre as marcas de geradores, desde que o teste de transientes não seja realizado na rede elétrica.
Existem vários usos típicos para CDNs, como teste de imunidade e teste de emissões, e as faixas de frequência relacionadas são mostradas na imagem à esquerda.

CDNs de Imunidade a RF Conduzidos
A técnica de injeção mais comum para testes IEC 61000-4-6 é o uso de CDNs feitos especificamente para testes de RF conduzidos. Além disso, eles são o dispositivo de injeção mais eficaz já desenvolvido para testes de imunidade à RF. A maioria dos CDNs de RF são construídos de acordo com as especificações IEC 61000-4-6, fornecendo uma impedância de modo comum de 150 Ohms.

Eficiência de Injeção
Em comparação com EM Clamps ou BCI Probes, que fornecem os mais altos níveis de teste com o mínimo de energia, as redes de desacoplamento de acoplamento são a técnica de injeção mais eficiente. Um aumento significativo no volume pode ser alcançado usando CDNs, conforme mostrado na tabela a seguir, ao usar um amplificador de RF de potência de 40 watts ou 80 watts.

Seleção de CDN
Devido à natureza específica do cabo dessas redes, o teste pode exigir o uso de mais de um por vez. As CDNs são compatíveis com diversas plataformas de teste, então você pode escolher as ferramentas que precisa.

Tipos de CDNs de RF
Esses subtipos são diferenciados para uso com certas conexões e cabos (IE, Coaxial, Sem blindagem, etc.). A série M Type é a mais popular, pois foi projetada especificamente para uso com fiação elétrica.
Embora existam terminais para as linhas necessárias, os CDNs tipo M trifásicos geralmente não são adequados para aplicações EUT/DUT monofásicas.

Teste usando CDNs de RF
A abordagem de substituição é utilizada no teste IEC 61000-4-6 independente do dispositivo de injeção. As informações de calibração são um componente essencial desse processo, pois estabelecem a linha de base contra a qual os testes subsequentes são conduzidos.

Configuração de calibração CDN
Os sistemas de RF executam uma varredura de frequência ao calibrar e ajustar os níveis de teste para atingir o nível de frequência apropriado. Uma vez atingida a meta, as informações são mantidas para uso posterior no processo de avaliação.
A CDNE-M316 A técnica de injeção usada para a configuração de calibração IEC 61000-4-6 é mostrada abaixo.
1) Sistema de teste de RF conduzido
2) Adaptadores de 100Ω
3) Atenuador de 6 dB
4) Rede de Desacoplamento de Acoplamento (CDN)
5) Carga de Terminação de 50 Ω

Para calibração de nível de teste, um sistema modular deve ser configurado, o que envolve conectar componentes separados e geralmente ser gerenciado por software.

Adaptadores de calibração
Às vezes, os adaptadores de 50 Ohm para 150 Ohm são referidos apenas como adaptadores de 100 Ohm, pois oferecem a impedância de 100 Ohm necessária para IEC 61000-4-6. É prática comum adquirir uma rede ao lado de uma barra de curto, que conecta o CDN e os adaptadores.
Adaptadores correspondentes, ou adaptadores de curto, são específicos para uma determinada configuração de linha de rede e, portanto, nem sempre são intercambiáveis. Adaptadores na faixa de 100 (50 a 150) podem ser adquiridos na LISUN ou em outro lugar online.

Um adaptador curto e de 50 Ohm a 150 Ohm é mostrado vinculado a uma rede de distribuição de conteúdo na ilustração a seguir.
1) Adaptador de Curto 5 Linhas
2) CDN de 5 linhas associado
3) Adaptadores de 50 a 150 Ohm
4) Adaptador de curto conectado

CDNs de imunidade transitória
Transientes elétricos rápidos (EFT)/Bursts e surtos de ondas combinadas (IEC 61000-4-5) são os pulsos transitórios mais prevalentes que precisam de redes de desacoplamento de acoplamento (IEC 61000-4-4). Diferentes redes de entrega de conteúdo (CDNs) são necessárias para cada uma, e surtos precisam de atenção específica devido aos requisitos de sincronização da linha de pulso.

Acopladores automáticos e manuais
Mais de 16 amperes de eletricidade trifásica requerem um acoplador manual ou automatizado para teste de surto. Os sistemas geralmente incluem CDNs com cargas abaixo de 16 Amps em uma única fase.
Ao contrário dos acopladores manuais que precisam ser ajustados para atender aos mesmos requisitos, os CDNs automatizados permitem modificações até um limite específico e configuração de acoplamento. Em muitos casos, os métodos manuais não permitem a seleção do limite, o que restringe muito as possibilidades disponíveis.

CDNs de onda de combinação
Parte da maneira como os geradores de surto criam transientes é injetando-os diretamente em várias linhas, na maioria das vezes na rede elétrica. Ele deve manter a sincronização da linha, dados os requisitos de ângulo de fase de 0, 90, 180 e 270 graus no CDNE-M316 saída (IEC 61000-4-5).
O pulso pode ser posicionado no ângulo de fase desejado graças à comunicação bidirecional entre o gerador e seu correspondente rede de desacoplamento de acoplamento. O gráfico mostra como o local pode aparecer em uma onda senoidal de rede CA padrão, que é um pré-requisito do teste de surto.

CDNs EFT/Burst
O IEC 61000-4-4 é amplamente usado para testar transientes elétricos rápidos (EFT), incluindo testes em linhas principais de dados e energia. Devido à rápida sucessão de pulsos curtos, esse evento EMI também é conhecido como rajada. Essa rajada de sinais não possui limitações estritas de ângulo de fase, facilitando a combinação de diferentes peças de tecnologia.
Os recursos Surge e EFT são frequentemente encontrados nos mesmos CDNs, tornando simples testar ambos. Em vez de gastar tempo trocando acopladores e desconectando o equipamento que está sendo testado, isso geralmente é visto com CDNs automatizados, que permitem testes eficientes.

BRAÇADEIRAS DE ACOPLAMENTO CAPACITIVO (CCLS)
Quando se trata de acoplar pulsos EFT/Burst em dados ou comunicação, os CCLs são uma ótima opção, pois eliminam a necessidade de se preocupar com o uso de cabos do mesmo tipo. Ele pode utilizar esses dispositivos de forma intercambiável se estiverem conectados adequadamente aos seus respectivos geradores de transientes. Os grampos de acoplamento não possuem nenhuma capacidade de desacoplamento e apenas acoplam os pulsos nas linhas de dados.
Para garantir que os equipamentos de teste sejam compatíveis entre si, o rede de desacoplamento de acoplamento (CDN) acopla ou desacopla sinais de RF de/para cabos que estão fisicamente conectados ao aparelho de teste (EMC). Este método é a referência para testes de imunidade e é recomendado por IEC61000-4-6. Também é possível usar CDNs para medir emissões para EN55022 conformidade.

Teste de imunidade
Os CDNs são os melhores dispositivos de acoplamento e desacoplamento porque garantem a repetibilidade do teste e a segurança do equipamento auxiliar (AE). As CDNs são utilizadas para o correto acoplamento do sinal disruptivo aos diversos cabos conectados aos equipamentos testados, evitando que o sinal afete outros dispositivos, equipamentos e sistemas (EUT).

Teste de emissão
O CISPR 15 e o CISPR 22 determinam que os CDNs se submetam a testes de emissão em uma faixa de frequência mais ampla (80 MHz a 300 MHz), e vários CDNs já o fazem.
A impedância de modo comum e a resposta de frequência do fator de divisão de tensão até 300 MHz são fornecidas.

Um ajuste da tensão da porta EUT na saída do CDN.

1. Conecte a porta de entrada de RF do CDN à saída de RF do gerador de teste por meio do atenuador de 6 dB.
2. Em segundo lugar, um dispositivo de medição com uma impedância de entrada de 50 ohms deve ser conectado em modo comum à porta EUT do CDN usando um adaptador de 150 ohms para 50 ohms para resultados confiáveis.
3. A porta AE deve ter uma carga de modo comum consistindo de um adaptador de 150 ohms para 50 ohms terminado em um resistor de 50 ohms.

Abaixo, você encontrará as instruções de montagem.
Com injeção direta no cabo blindado, não é necessária uma carga de 150 ohms na porta AE, pois ela conectará a blindagem ao plano de referência de aterramento naquele lado (tipos CDN-S).
Os valores de calibração para tipos CDN M, tipos CDN AF e tipos CDN T são imunes a variações de carga, apesar do uso generalizado da conexão de 150 ohms. Como os tipos S, eles têm capacitores contra o terra no lado da porta AE, o que resulta em curto-circuito e perda de sinal de RF.
Dessa forma, a carga de 150 ohms na conexão do equipamento auxiliar é desnecessária para o tipo CDN M, tipo CDN AF e tipo CDN T.

Alcance de frequência
O padrão especifica padrões para a faixa de frequência de 150 kHz a 80 MHz. No entanto, a faixa de frequência apropriada depende da instalação típica e das circunstâncias operacionais do equipamento que está sendo avaliado. Foi decidido que 80 MHz será a frequência de corte padrão.
As especificações específicas do produto podem exigir uma frequência de corte mais alta, até 230 MHz, no caso de equipamentos de pequeno porte.
O tamanho do equipamento, os cabos de interconexão utilizados, a disponibilidade de CDNs específicos e assim por diante impactam as descobertas ao aplicar esta técnica de teste até frequências mais altas. Pode encontrar instruções adicionais nos padrões de produto designados para garantir a implementação correta.

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