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23 nov, 2022 26 Visto Autore: Raza Akbar

Test di immunità con l'aiuto della rete di disaccoppiamento dell'accoppiamento

È possibile eseguire test di immunità condotti con l'aiuto di a disaccoppiamento rete di accoppiamento (CDN). Quando è collegato a un generatore, il CDNE-M316 causerà prima un disturbo di modo comune nell'EUT (EUT). Un segnale di interferenza viene inviato all'EUT attraverso la rete di accoppiamento, costituita da cavi e conduttori in serie.
La maggior parte delle apparecchiature elettriche interagirà anche con altri dispositivi, chiamati apparecchiature ausiliarie (AE) (AE). La rete di disaccoppiamento garantisce che il segnale di disturbo del generatore non influisca sui dispositivi ausiliari.
Per la ripetibilità e la sicurezza di tutte le apparecchiature diverse dall'EUT, i CDN sono preferiti nei test di immunità. Una rete di accoppiamento e disaccoppiamento garantisce la sicurezza dell'AE, anche durante test rigorosi.
Nonostante la loro funzionalità condivisa, i CDN creeranno e testeranno vari segnali univoci. Alcuni tipi di reti di disaccoppiamento di accoppiamento includono test di immunità EMC RF sweep. Altri testeranno transienti come EFT/Burst, Surge e altri. Per garantire che i test di immunità siano conformi ai requisiti IEC/EN, è essenziale scegliere il CDNE-M316 appropriato.
Le reti di distribuzione della corrente transitoria (CDN) sono progettate per gestire i disturbi EFT/Burst e le correnti a forma di impulso. Quando la rete di disaccoppiamento dell'accoppiamento è in uso, l'EUT, che di solito è un dispositivo con tensioni e correnti più elevate, sarà soggetto a picchi improvvisi.
Quando si eseguono test di immunità contro le interruzioni causate dalle onde a radiofrequenza, è necessario uno strumento speciale chiamato RF CDN.

DESCRIZIONE
Accoppiamento Comunemente abbreviato come "CDN", le reti di disaccoppiamento vengono utilizzate sia per rimuovere energia o disturbi (EMI/rumore) sia per trasmetterli (accoppiamento) (disaccoppiamento). L'iniezione di rumore a cui l'EUT/DUT sarà soggetto e quindi il filtraggio dell'interferenza è una procedura standard nei test di immunità EMC, dove questi sono tipicamente utilizzati.
A disaccoppiamento rete di accoppiamento (CDN) è un dispositivo che isola l'EUT dalle fonti di alimentazione e dalle apparecchiature ausiliarie sovrapponendo i disturbi su linee di alimentazione, comunicazione, controllo o simili collegate a una porta EUT (AE).
Poiché i test di immunità previsti dalla norma IEC devono essere eseguiti mentre l'EUT è alimentato e in funzione, è necessario questo tipo di dispositivo. La stessa idea vale per l'utilizzo dei disturbi di scoppio sulle linee elettriche.
Una rete di dispositivi di accoppiamento (CDN) può inviare il disturbo del generatore direttamente all'EUT anziché il contrario.
La rete di accoppiamento consente al disturbo di scendere lungo la linea di alimentazione dell'EUT ma impedisce all'alimentazione dell'EUT di entrare nel generatore. L'energia dell'EUT può fluire verso l'EUT attraverso la rete di disaccoppiamento, ma i disturbi provenienti dal generatore non possono raggiungere l'alimentatore o l'AE.
Per questo motivo, una rete di accoppiamento e disaccoppiamento consente di applicare i disturbi alle linee di alimentazione EUT, simulando efficacemente il verificarsi dei disturbi nella rete di potenza come se fossero dovuti a fenomeni caratteristici di questi ambienti (reti di potenza, linee di comunicazione, ecc.) .

Design
Ogni rete avrà la sua architettura e funzionalità uniche basate sul caso d'uso specifico, sull'hardware correlato e sullo standard sottostante. I CDN hanno due vantaggi principali:

  1. Bassa incertezza di EMI/stress applicato
  2. Disaccoppiamento dell'attrezzatura ausiliaria (AE)
Rete di disaccoppiamento di accoppiamento

Figura: Rete di disaccoppiamento di accoppiamento

Dove vengono utilizzati i CDN
Dispositivi di questo tipo trovano impiego in molti contesti; due dei più frequenti sono i test di immunità RF (continua) e transitoria. I CDN sono spesso utilizzati in entrambe le forme di test EMI, eseguiti su un'ampia gamma di linee di alimentazione e dati (segnale).
È chiaro che le applicazioni e i tipi di linea hanno un impatto significativo sulla struttura di questi CDN. Le reti sono generalmente intercambiabili tra le marche di generatori, a condizione che non vengano eseguiti test transitori sulla rete elettrica.
Esistono numerosi usi tipici per i CDN, come test di immunità e test delle emissioni, e i relativi intervalli di frequenza sono mostrati nell'immagine a sinistra.

CDN di immunità RF condotta
La tecnica di iniezione più comune per i test IEC 61000-4-6 è l'uso di CDN realizzati appositamente per i test RF condotti. Inoltre, sono il dispositivo di iniezione più efficace mai sviluppato per i test di immunità RF. La maggior parte dei CDN RF è costruita secondo le specifiche IEC 61000-4-6, fornendo un'impedenza di modo comune di 150 Ohm.

Efficienza di iniezione
Rispetto ai morsetti EM o alle sonde BCI, che forniscono i livelli di test più elevati con la minima potenza, le reti di disaccoppiamento di accoppiamento sono la tecnica di iniezione più efficiente. È possibile ottenere un aumento significativo del volume utilizzando i CDN, come mostrato nella tabella allegata quando si utilizza un amplificatore RF di potenza da 40 o 80 watt.

Selezione CDN
A causa della natura specifica del cavo di queste reti, il test potrebbe richiedere l'utilizzo di più di uno alla volta. I CDN sono compatibili con diverse piattaforme di test, quindi puoi scegliere gli strumenti di cui hai bisogno.

Tipi di CDN RF
Questi sottotipi si distinguono per l'uso con determinate connessioni e cavi (IE, coassiale, non schermato, ecc.). La serie M Type è la più popolare poiché è progettata specificamente per l'uso con cavi elettrici.
Anche se sono disponibili terminali per le linee necessarie, i CDN trifase di tipo M non sono generalmente adatti per applicazioni EUT/DUT monofase.

Test utilizzando CDN RF
L'approccio di sostituzione viene utilizzato nei test IEC 61000-4-6 indipendentemente dal dispositivo di iniezione. Le informazioni di calibrazione sono una componente chiave di questo processo poiché stabiliscono la linea di base rispetto alla quale vengono condotti i test successivi.

Configurazione della calibrazione CDN
I sistemi RF eseguono uno sweep di frequenza durante la calibrazione e la regolazione dei livelli di test per ottenere il livello di frequenza appropriato. Una volta raggiunto l'obiettivo, le informazioni vengono conservate per un ulteriore utilizzo nel processo di valutazione.
Di seguito è mostrata la tecnica di iniezione CDNE-M316 utilizzata per la configurazione della calibrazione IEC 61000-4-6.
1) Sistema di test RF condotto
2) Adattatori 100Ω
3) Attenuatore 6 dB
4) Rete di accoppiamento e disaccoppiamento (CDN)
5) Carico di terminazione 50 Ω

Per la calibrazione del livello di test, deve essere impostato un sistema modulare, che prevede il collegamento di componenti separati e solitamente gestito da software.

Adattatori di calibrazione
Gli adattatori da 50 Ohm a 150 Ohm sono talvolta indicati semplicemente come adattatori da 100 Ohm poiché offrono l'impedenza di 100 Ohm necessaria per IEC 61000-4-6. È pratica comune acquisire una rete accanto a una barra di cortocircuito, che collega il CDN e gli adattatori.
Gli adattatori corrispondenti, o adattatori di cortocircuito, sono specifici per l'impostazione della linea di una determinata rete e pertanto non sono sempre intercambiabili. Gli adattatori nella gamma 100 (da 50 a 150) possono essere acquistati da Lisun o altrove online.

Nell'illustrazione allegata vengono mostrati adattatori corti e da 50 Ohm a 150 Ohm collegati a una rete di distribuzione dei contenuti.
1) Adattatore di cortocircuito 5 linee
2) CDN associato a 5 linee
3) Adattatori da 50 a 150 Ohm
4) Adattatore di cortocircuito collegato

CDN di immunità transitoria
I transitori elettrici veloci (EFT)/Burst e i picchi d'onda combinati (IEC 61000-4-5) sono gli impulsi transitori più diffusi che necessitano di reti di disaccoppiamento di accoppiamento (IEC 61000-4-4). Per ciascuno di essi sono necessarie diverse reti di distribuzione dei contenuti (CDN) e i picchi richiedono un'attenzione specifica a causa dei requisiti di sincronizzazione della linea di impulso.

Accoppiatori automatici e manuali
Più di 16 ampere di elettricità trifase richiedono un accoppiatore manuale o automatico per il test di sovratensione. I sistemi spesso includono CDN con carichi inferiori a 16 A su una singola fase.
A differenza degli accoppiatori manuali che devono essere regolati per soddisfare gli stessi requisiti, i CDN automatizzati consentono modifiche fino a una specifica soglia e configurazione di accoppiamento. In molti casi, i metodi manuali non consentono la selezione della soglia, il che limita notevolmente le possibilità disponibili.

CDN Combination Wave Surge
Parte del modo in cui i generatori di picchi creano transitori è iniettandoli direttamente in varie linee, molto spesso la rete elettrica. Deve mantenere la sincronizzazione della linea dati i requisiti dell'angolo di fase di 0, 90, 180 e 270 gradi all'uscita CDNE-M316 (IEC 61000-4-5).
L'impulso può essere posizionato sull'angolo di fase desiderato grazie alla comunicazione bidirezionale tra il generatore e il suo adattamento disaccoppiamento rete di accoppiamento. Il grafico mostra come potrebbe apparire la posizione su un'onda sinusoidale di rete CA standard, che è un prerequisito per il test di sovratensione.

CDN EFT/Burst
La norma IEC 61000-4-4 è ampiamente utilizzata per testare i transitori elettrici veloci (EFT), compresi i test sulle linee dati e di alimentazione principali. A causa della rapida successione di brevi impulsi, questo evento EMI è noto anche come burst. Questa raffica di segnali non ha limitazioni rigorose dell'angolo di fase, rendendo più semplice la combinazione di diverse tecnologie.
Le funzionalità Surge ed EFT si trovano spesso negli stessi CDN, rendendo semplice testare entrambi. Piuttosto che perdere tempo a cambiare accoppiatori e scollegare l'apparecchiatura da testare, questo è generalmente visto con CDN automatizzati, che consentono test efficienti.

MORSETTI AD ACCOPPIAMENTO CAPACITIVO (CCLS)
Quando si tratta di accoppiare impulsi EFT/Burst a dati o comunicazioni, i CCL sono un'ottima opzione poiché eliminano la necessità di preoccuparsi di utilizzare cavi dello stesso tipo. Può utilizzare questi gadget in modo intercambiabile se sono collegati correttamente ai rispettivi generatori di transitori. I morsetti di accoppiamento non hanno alcuna capacità di disaccoppiamento e si limitano ad accoppiare gli impulsi sulle linee dati.
Per garantire che le apparecchiature di prova siano compatibili tra loro, il disaccoppiamento rete di accoppiamento (CDN) accoppia o disaccoppia segnali RF da/a cavi fisicamente collegati all'apparato di test (EMC). Questo metodo è il punto di riferimento per i test di immunità ed è raccomandato da IEC61000-4-6. È anche possibile utilizzare CDN per misurare le emissioni per la conformità EN55022.

Test di immunità
I CDN sono i migliori dispositivi di accoppiamento e disaccoppiamento perché garantiscono la ripetibilità dei test e la sicurezza delle apparecchiature ausiliarie (AE). I CDN vengono utilizzati per il corretto accoppiamento del segnale di disturbo ai vari cavi collegati all'apparecchiatura testata, impedendo al segnale di influenzare altri dispositivi, apparecchiature e sistemi (EUT).

Test delle emissioni
CISPR 15 e CISPR 22 impongono che i CDN si sottopongano a test di emissione su una gamma di frequenze più ampia (da 80 MHz a 300 MHz) e diversi CDN lo fanno già.
Vengono fornite l'impedenza di modo comune e la risposta in frequenza del fattore di divisione della tensione fino a 300 MHz.

Una regolazione della tensione della porta EUT sull'uscita del CDN.

  1. Collegare la porta di ingresso RF del CDN all'uscita RF del generatore di test attraverso l'attenuatore da 6 dB.
  2. In secondo luogo, un dispositivo di misurazione con un'impedenza di ingresso di 50 ohm deve essere collegato in modalità comune alla porta EUT del CDN utilizzando un adattatore da 150 ohm a 50 ohm per ottenere risultati affidabili.
  3. La porta AE deve avere un carico di modalità comune costituito da un adattatore da 150 ohm a 50 ohm terminato con un resistore da 50 ohm.

Di seguito troverai le istruzioni di montaggio.
Con l'iniezione diretta al cavo schermato, non è richiesto un carico di 150 ohm sulla porta AE poiché collegherà lo schermo al piano di riferimento di terra su quel lato (tipi CDN-S).
I valori di calibrazione per i tipi CDN M, i tipi CDN AF e i tipi CDN T sono per lo più immuni alle variazioni di carico, nonostante il loro uso diffuso della connessione a 150 ohm. Come i tipi S, hanno condensatori contro terra sul lato della porta AE, il che provoca un cortocircuito e una perdita del segnale RF.
In questo modo, il carico di 150 ohm al collegamento dell'apparecchiatura ausiliaria non è necessario per il CDN di tipo M, il CDN di tipo AF e il CDN di tipo T.

Intervallo di frequenze
Lo standard specifica gli standard per la gamma di frequenza da 150 kHz a 80 MHz. Tuttavia, l'intervallo di frequenza appropriato dipende dall'installazione tipica dell'apparecchiatura e dalle circostanze operative. È stato deciso che 80 MHz sarà la frequenza di taglio standard.
Specifiche specifiche del prodotto possono richiedere una frequenza di taglio più elevata, fino a 230 MHz, nel caso di apparecchiature di piccole dimensioni.
La dimensione dell'apparecchiatura, i cavi di interconnessione utilizzati, la disponibilità di CDN specifici e così via influiscono tutti sui risultati quando si applica questa tecnica di test fino a frequenze più elevate. Può trovare ulteriori istruzioni nelle norme di prodotto designate per garantire la corretta attuazione.

Lisun Instruments Limited è stata trovata da LISUN GROUP nel 2003. Il sistema di qualità LISUN è stato rigorosamente certificato da ISO9001: 2015. In quanto membri CIE, i prodotti LISUN sono progettati in base a CIE, IEC e altri standard internazionali o nazionali. Tutti i prodotti hanno superato il certificato CE e sono stati autenticati dal laboratorio di terze parti.

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