Requerimientos EMC para sistemas electrónicos

Requerimientos EMC para sistemas electrónicos

•Debido al creciente desarrollo de sistemas electrónicos, es necesario realizar determinadas limitaciones que mejoren el buen funcionamiento de los sistemas, y su compatibilidad con el medio.
•Hay básicamente dos tipos de requerimientos para la compatibilidad electromagnética impuesta a los sistemas electrónicos.

1.Impuestos por los gobiernos y agencias.
2.Impuestos por el fabricante.

Requerimientos impuestos por el fabricante

• Se tratan de requerimientos impuestos voluntariamente por las industrias y estudios de diseños digitales a fin de asegurar un buen funcionamiento del producto y tiene como resultado mejorar la satisfacción del cliente.


• Son diferentes en cada una de las empresas, siendo más o menos estrictas.
  

Requerimientos impuestos por los gobiernos y agencias

• Debido a las mejoras en comunicación y transporte el campo de venta actual es a nivel mundial, de ahí que sea necesario marcar unas pautas y limites que deban cumplir los sistemas electrónicos.


• Lo podemos dividir en dos sectores:
  1. Dentro de la frontera estadounidense.
  2. Fuera de Estados Unidos.



• Dentro de cada una de ellas encontramos dos familias dependiendo del uso final del producto.
  a) Uso comercial.
  b) Uso militar.

Requerimientos a los productos comerciales en USA

• Limites impuestos y regidos para la comunicación, ya sea por radio o cable, por la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC).


• En concreto estos límites se encuentran en el apartado 47 del código federal de regulación, y tiene como parte significativa la responsabilidad en el control de interferencias.


• Se aplica a los dispositivos de radio frecuencia, y su rango se extiende de los 9KHz a los 3000GHz. De forma oficial el campo que abarca esta regulación es: “cualquier dispositivo electrónico de circuitos digitales que utiliza una señal de relog superior a los 9KHz “.


• La violación de los límites implica la retirada del producto, con las consecuencias monetarias que ello conlleva.
  
• La FCC separa en dos clases:
  -Clase A: Sistemas digitales que se comercializan para uso comercial , industrial o el entorno empresarial.
  -Clase B: Sistemas que se comercializan para usar en un entorno residencial. Sus límites son mas estrictos debido a que son mas difíciles de corregir que en la industria.
  
• Encontramos dos tipos de emisiones para cada una de las clases.
  i. Emisión de conducción.
  ii. Emisión de radiación
  

Emisión por conducción

• Las emisiones se medirán con una línea de estabilización de la impedancia de la red insertada dentro del cable de alimentación.


• QP-se refiere a un detector de cuasi-pico en la medición del receptor.


• AV-se refiere a un detector promedio en la medición.
  

Emisión por conducción. Límite para Clase A y Clase B

Emisión por conducción a altas frecuencias:

Emisión por conducción



Emisión por radiación

• Se realizan las mediciones colocando la antena en posición vertical y horizontal.


• Utiliza el método de la distancia inversa, en la que las emisiones caen linealmente con la distancia a la antena de medición.

• Los resultados obtenidos son:
  

Emisión por radiación para las Clases A y B

Clase A y Clase B

• La diferencia entre las dos clases es entorno 10 dB.
• Para extrapolar los resultados de la clase A a 10 metros para así poder enfrentarlas usamos la fórmula:
• 20 log(10/3)=10´46 ≈10 dB

Requerimientos a los productos comerciales fuera de USA

• Se rige por el Comité especial internacional en radio frecuencia (CISPR) conjuntamente el comité internacional electrónico. Los cuales dan estándares a cumplir por los productos, no mandatos.
• Dentro de estos estándares la parte perteneciente a equipos tecnológicos los cuales incluyen sistemas digitales, corresponde al apartado CISPR 22.
• La mayoría de los mercados son del área económica Europea (incluyendo los 25 países de la Unión Europea que forman la Comunidad Económica Europea).
• Estos estándares son necesarios para que el producto sea aceptado en el ámbito del mercado anteriormente mencionado .
• La definición de clases es similar a la FCC, así como los límites impuestos.
• Veamos a continuación los límites impuestos para la emisión por conducción y por radiación.

Emisión por Conducción en los países fuera de USA

• En este caso los límites son los mismos para las dos agrupaciones (FCC y CISPR),siendo por tanto los resultados como las conclusiones las mismas mostradas en las anteriores transparencias.

Emisión por Radiación en países externos a USA

Límite de CISPR y FCC

• Vemos como conclusiones que en el marco europeo es más estricta en la zona comprendida entre los 88-230 MHz
• Por el contrario es más estricta la FCC en el área comprendida de los 230 MHz a los 960
  MHz.
• Todas las medidas fueron realizadas con detectores de picos.

Requerimientos para los productos militares en USA

• Sus límites son mas duros y estrictos que en el ámbito industrial ó civil, ya que un mal funcionamiento o la existencia de interferencias, pueden traer consecuencias de mayor gravedad.
• Los requerimientos de la compatibilidad electromagnética son realizados por el departamento de defensa militar, contenido en MILD-STD-461E.
• Los límites y su aplicación en la mayor parte de los rangos de frecuencia son más complicados que los del CISPR o FCC.
• Estos estándares realizados por el MILD son también aceptados y usados por un alto número de organizaciones militares fuera de la frontera estadounidense.
• La diferencia con los requerimientos de la FCC o la CISPR se basa en que en el ámbito militar estos pueden ser renunciados ó adaptados en sistemas específicos aceptados por el MILD.
  

Medición de emisiones para verificar el cumplimiento de los límites

• Especificar cómo se miden las emisiones del producto y especificar los propios límites.
• Procedimiento de pruebas de equipos, ancho de banda y antenas.

2 tipos de pruebas:

• Radiación emitida : las pruebas se realizan en una zona abierta de ensayos (OATS) o en un SAC.
  Productos comerciales/industriales → OATS Pruebas militares→ SAC
• Emisión por conducción: restringir la corriente que atraviesa los cables de alimentación de AC del producto. Los límites de emisión están dados en voltios.
  

Requerimientos adicionales

• Emisoras de radio, o radares de aeropuertos interfieren en el funcionamiento de aparatos electrónicos. De ahí la importancia de los test que el fabricante impone:
  1. Asegurar que el producto funcionará bien cuando se encuentre cerca de transmisores de alta potencia. En EEUU la normativa militar incluye este test; el FCC en cambio no.
  2. Susceptibilidad a una amplia variedad de interferencias que entran por la toma de corriente. El convenio militar lo incluye; el FCC no.
  3. Descarga electrostática.
• Requerimientos aeronáuticos (RTCA)
• Requerimientos para vehículos comerciales (CISPR 12 y CISPR 25)
  

Fuente: http://www.usc.es/fagms/Docencia/cem%2007-08/trabajos/2_Requerimientos%20EMC%20para%20sistemas%20electronicos.pdf