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23 Nov, 2022 Vistas 15 Autor: Raza Akbar

Pruebas de inmunidad con la ayuda de la red de desacoplamiento de acoplamiento

Es posible realizar pruebas de inmunidad conducida con la ayuda de un red de desacoplamiento de acoplamiento (CDN). Cuando se conecta a un generador, el CDNE-M316 primero causará una perturbación de modo común en el EUT (EUT). Se envía una señal de interferencia al ESE a través de la red de acoplamiento, que consta de cables y conductores en serie.
La mayoría de los equipos eléctricos también interactuarán con otros dispositivos, llamados equipos auxiliares (AE) (AE). La red de desacoplamiento garantiza que la señal de perturbación del generador no afecte a los dispositivos auxiliares.
Para la repetibilidad y la seguridad de todos los equipos que no sean el EUT, las CDN se ven favorecidas en las pruebas de inmunidad. Una red de desacoplamiento de acoplamiento garantiza la seguridad del AE, incluso durante pruebas rigurosas.
A pesar de su funcionalidad compartida, las CDN crearán y probarán varias señales únicas. Algunos tipos de redes de desacoplamiento de acoplamiento incluyen pruebas de inmunidad EMC de barrido de RF. Otros probarán transitorios como EFT/Burst, Surge y otros. Para asegurarse de que sus pruebas de inmunidad cumplan con los requisitos de IEC/EN, es esencial elegir el CDNE-M316 adecuado.
Las redes de distribución de corriente transitoria (CDN) están diseñadas para manejar perturbaciones de EFT/ráfagas y corrientes en forma de pulso. Cuando se utiliza la red de desacoplamiento de acoplamiento, el EUT, que suele ser un dispositivo con voltajes y corrientes más altos, estará sujeto a sobretensiones repentinas.
Cuando se realizan pruebas de inmunidad contra las interrupciones causadas por ondas de radiofrecuencia, se requiere un instrumento especial llamado RF CDN.

Descripción
Acoplamiento Abreviado comúnmente como "CDN", las redes de desacoplamiento se utilizan tanto para eliminar energía o perturbaciones (EMI/ruido) como para transmitirlas (acoplamiento) (desacoplamiento). Inyectar ruido al que estará sujeto el EUT/DUT y luego filtrar la interferencia es un procedimiento estándar en las pruebas de inmunidad de EMC, donde normalmente se utilizan.
A red de desacoplamiento de acoplamiento (CDN) es un dispositivo que aísla el EUT de las fuentes de alimentación y equipos auxiliares mediante la superposición de perturbaciones en las líneas de alimentación, comunicación, control o similares conectadas a un puerto EUT (AE).
Dado que las pruebas de inmunidad requeridas por IEC deben realizarse mientras el EUT está encendido y en funcionamiento, se requiere este tipo de dispositivo. La misma idea se aplica al uso de perturbaciones por explosión en las líneas eléctricas.
Una red de dispositivos de acoplamiento (CDN) puede enviar la perturbación del generador directamente al EUT en lugar de al revés.
La red de acoplamiento permite que la perturbación baje por la línea de suministro del EUT, pero bloquea la entrada de energía del EUT al generador. La energía del EUT puede fluir al EUT a través de la red de desacoplamiento, pero la perturbación del generador no puede llegar a la fuente de alimentación o al AE.
Por esta razón, una red de desacoplamiento de acoplamiento permite aplicar perturbaciones a las líneas EUT de potencia, simulando de manera efectiva la ocurrencia de perturbaciones en la red eléctrica como si se debieran a fenómenos propios de estos entornos (redes eléctricas, líneas de comunicación, etc.) .

Diseño
Cada red tendrá su arquitectura y características únicas basadas en el caso de uso específico, el hardware relacionado y el estándar subyacente. Los CDN tienen dos beneficios principales:

  1. Baja incertidumbre de EMI/estrés aplicado
  2. Desacoplamiento del equipo auxiliar (AE)
Red de desacoplamiento de acoplamiento

Figura: Red de desacoplamiento de acoplamiento

Dónde se utilizan CDN
Los dispositivos de este tipo encuentran empleo en muchos contextos; dos de los más frecuentes son RF (continua) y prueba de inmunidad transitoria. Los CDN se utilizan a menudo en ambas formas de prueba de EMI, realizadas en una amplia gama de líneas de alimentación y datos (señal).
Está claro que las aplicaciones y los tipos de línea tienen un impacto significativo en la estructura de estos CDN. Las redes generalmente son intercambiables entre las marcas de generadores, siempre que no se realicen pruebas transitorias en la red eléctrica.
Existen numerosos usos típicos para las CDN, como pruebas de inmunidad y pruebas de emisiones, y los rangos de frecuencia relacionados se muestran en la imagen de la izquierda.

CDN de inmunidad a RF conducida
La técnica de inyección más común para las pruebas de IEC 61000-4-6 es el uso de CDN fabricados específicamente para pruebas de RF conducidas. Además, son el dispositivo de inyección más efectivo para pruebas de inmunidad RF que se haya desarrollado jamás. La mayoría de las CDN de RF están construidas según las especificaciones IEC 61000-4-6, lo que proporciona una impedancia de modo común de 150 ohmios.

Eficiencia de inyección
En comparación con las pinzas EM o las sondas BCI, que proporcionan los niveles de prueba más altos con la menor potencia, las redes de acoplamiento y desacoplamiento son la técnica de inyección más eficiente. Se puede lograr un aumento significativo en el volumen usando CDN, como se muestra en la tabla adjunta cuando se usa un amplificador de RF de potencia de 40 watts u 80 watts.

Selección de CDN
Debido a la naturaleza específica del cable de estas redes, las pruebas pueden necesitar el uso de más de una a la vez. Los CDN son compatibles con varias plataformas de prueba, por lo que puede elegir las herramientas que necesita.

Tipos de CDN RF
Estos subtipos se distinguen por su uso con determinadas conexiones y cables (IE, coaxial, sin apantallar, etc.). La serie M Type es la más popular ya que está diseñada específicamente para usar con cableado eléctrico.
Aunque existen terminales para las líneas necesarias, las CDN trifásicas tipo M no suelen ser adecuadas para aplicaciones EUT/DUT monofásicas.

Pruebas con CDN de RF
El enfoque de reemplazo se utiliza en las pruebas IEC 61000-4-6 independientemente del dispositivo de inyección. La información de calibración es un componente clave de este proceso, ya que establece la línea de base contra la cual se realizan las pruebas posteriores.

Configuración de calibración de CDN
Los sistemas de RF realizan un barrido de frecuencia al calibrar y ajustar los niveles de prueba para lograr el nivel de frecuencia adecuado. Una vez que se alcanza el objetivo, la información se conserva para su uso posterior en el proceso de evaluación.
La técnica de inyección CDNE-M316 utilizada para la configuración de calibración IEC 61000-4-6 se muestra a continuación.
1) Sistema de prueba de RF conducida
2) Adaptadores de 100Ω
3) Atenuador de 6dB
4) Red de desacoplamiento de acoplamiento (CDN)
5) Carga de terminación de 50 Ω

Para la calibración del nivel de prueba, se debe configurar un sistema modular, lo que implica conectar componentes separados y, por lo general, ser administrado por software.

Adaptadores de calibración
Los adaptadores de 50 ohmios a 150 ohmios a veces se denominan simplemente adaptadores de 100 ohmios, ya que ofrecen la impedancia de 100 ohmios necesaria para IEC 61000-4-6. Es una práctica común adquirir una red junto con una barra de cortocircuito, que conecta la CDN y los adaptadores.
Los adaptadores coincidentes, o adaptadores de cortocircuito, son específicos para la configuración de línea de una determinada red y, por lo tanto, no siempre son intercambiables. Los adaptadores en el rango de 100 (50 a 150) se pueden adquirir de Lisun o en otro lugar en línea.

En la ilustración adjunta, se muestran adaptadores cortos y de 50 ohmios a 150 ohmios vinculados a una red de entrega de contenido.
1) Adaptador de cortocircuito 5 líneas
2) CDN de 5 líneas asociado
3) Adaptadores de 50 a 150 ohmios
4) Adaptador de cortocircuito conectado

CDN de inmunidad transitoria
Los transitorios eléctricos rápidos (EFT)/ráfagas y las sobretensiones de onda combinada (IEC 61000-4-5) son los pulsos transitorios más frecuentes que necesitan redes de desacoplamiento de acoplamiento (IEC 61000-4-4). Se necesitan diferentes redes de entrega de contenido (CDN) para cada una, y las sobretensiones requieren una atención específica debido a los requisitos de sincronización de la línea de pulsos.

Acopladores automáticos y manuales
Más de 16 amperios de electricidad trifásica requieren un acoplador manual o automático para la prueba de sobretensiones. Los sistemas suelen incluir CDN con cargas inferiores a 16 amperios en una sola fase.
A diferencia de los acopladores manuales que deben ajustarse para satisfacer los mismos requisitos, las CDN automatizadas permiten modificaciones hasta un umbral y una configuración de acoplamiento específicos. En muchos casos, los métodos manuales no permiten la selección de umbrales, lo que restringe en gran medida las posibilidades disponibles.

Combinación de CDN Wave Surge
Parte de la forma en que los generadores de picos crean transitorios es inyectándolos directamente en varias líneas, la mayoría de las veces en la red eléctrica. Debe mantener la sincronización de línea dados los requisitos de ángulo de fase de 0, 90, 180 y 270 grados en la salida CDNE-M316 (IEC 61000-4-5).
El pulso puede posicionarse en el ángulo de fase deseado gracias a la comunicación bidireccional entre el generador y su correspondiente red de desacoplamiento de acoplamiento. El gráfico muestra cómo podría aparecer la ubicación en una onda sinusoidal de red de CA estándar, que es un requisito previo para la prueba de sobretensiones.

EFT/CDN de ráfaga
IEC 61000-4-4 se usa ampliamente para probar transitorios eléctricos rápidos (EFT), incluidas las pruebas en líneas principales de datos y energía. Debido a la rápida sucesión de pulsos cortos, este evento EMI también se conoce como ráfaga. Esta ráfaga de señales no tiene limitaciones estrictas de ángulo de fase, lo que facilita la combinación de diferentes piezas de tecnología.
Las capacidades de Surge y EFT a menudo se encuentran en las mismas CDN, lo que facilita probar ambas. En lugar de perder tiempo cambiando acopladores y desconectando el equipo que se está probando, esto generalmente se ve con CDN automatizados, que permiten pruebas eficientes.

ABRAZADERAS DE ACOPLAMIENTO CAPACITIVO (CCLS)
Cuando se trata de acoplar pulsos EFT/Burst a datos o comunicación, los CCL son una gran opción ya que eliminan la necesidad de preocuparse por usar cables del mismo tipo. Puede utilizar estos dispositivos indistintamente si están conectados correctamente a sus respectivos generadores transitorios. Las pinzas de acoplamiento no tienen ninguna capacidad de desacoplamiento y simplemente acoplan los pulsos a las líneas de datos.
Para garantizar que los equipos de prueba sean compatibles entre sí, el red de desacoplamiento de acoplamiento (CDN) acopla o desacopla señales de RF hacia/desde cables que están físicamente conectados al aparato de prueba (EMC). Este método es el punto de referencia para las pruebas de inmunidad y está recomendado por IEC61000-4-6. También es posible usar CDN para medir las emisiones para el cumplimiento de EN55022.

Prueba de inmunidad
Los CDN son los mejores dispositivos de acoplamiento y desacoplamiento porque garantizan la repetibilidad de las pruebas y la seguridad de los equipos auxiliares (AE). Los CDN se utilizan para el acoplamiento correcto de la señal disruptiva a los distintos cables conectados al equipo probado, evitando que la señal afecte a otros dispositivos, equipos y sistemas (EUT).

Pruebas de emisiones
CISPR 15 y CISPR 22 exigen que las CDN se sometan a pruebas de emisión en un rango de frecuencia más amplio (80 MHz a 300 MHz), y varias CDN ya lo hacen.
Se suministran la impedancia de modo común y la respuesta de frecuencia del factor de división de tensión hasta 300 MHz.

Un ajuste del voltaje del puerto EUT en la salida del CDN.

  1. Conecte el puerto de entrada de RF de la CDN a la salida de RF del generador de prueba a través del atenuador de 6 dB.
  2. En segundo lugar, se debe conectar un dispositivo de medición con una impedancia de entrada de 50 ohmios en modo común al puerto EUT de la CDN mediante un adaptador de 150 ohmios a 50 ohmios para obtener resultados fiables.
  3. El puerto AE debe tener una carga de modo común que consiste en un adaptador de 150 ohmios a 50 ohmios terminado en una resistencia de 50 ohmios.

A continuación, encontrará las instrucciones de montaje.
Con inyección directa al cable apantallado, no se requiere una carga de 150 ohmios en el puerto AE, ya que conectará la pantalla al plano de referencia de tierra en ese lado (tipos CDN-S).
Los valores de calibración para los tipos M de CDN, los tipos AF de CDN y los tipos T de CDN son en su mayoría inmunes a las variaciones de carga, a pesar de su uso generalizado de la conexión de 150 ohmios. Al igual que los tipos S, tienen condensadores contra tierra en el lado del puerto AE, lo que provoca un cortocircuito y una pérdida de señal de RF.
De esta forma, la carga de 150 ohmios en la conexión del equipo auxiliar es innecesaria para el tipo CDN M, el tipo CDN AF y el tipo CDN T.

Rango de frecuencia
El estándar especifica estándares para el rango de frecuencia de 150 kHz a 80 MHz. Sin embargo, el rango de frecuencia adecuado depende de las circunstancias típicas de instalación y funcionamiento del equipo que se está evaluando. Se ha decidido que 80 MHz será la frecuencia de corte estándar.
Las especificaciones específicas del producto pueden necesitar una frecuencia de corte más alta, de hasta 230 MHz, en el caso de equipos de tamaño pequeño.
El tamaño del equipo, los cables de interconexión utilizados, la disponibilidad de CDN específicos, etc., impactan los hallazgos al aplicar esta técnica de prueba hasta frecuencias más altas. Puede encontrar más instrucciones en los estándares de productos designados para garantizar una implementación correcta.

Lisun Instruments Limited fue fundada por LISUN GROUP en 2003. El sistema de calidad LISUN ha sido estrictamente certificado por ISO9001: 2015. Como miembro de CIE, los productos LISUN están diseñados según CIE, IEC y otros estándares internacionales o nacionales. Todos los productos pasaron el certificado CE y fueron autenticados por un laboratorio externo.

Nuestros principales productos son: GonofotómetroEsfera integradoraEspectrorradiómetroGenerador de sobretensionesPistolas de simulación ESDReceptor EMIEquipo de prueba de EMCProbador de seguridad eléctricaCámara ambientalcámara de temperaturaCámara climáticaCámara TérmicaPrueba del spray de salCámara de prueba de polvoPrueba impermeablePrueba de RoHS (EDXRF)Prueba de alambre incandescente y Prueba de llama de aguja.

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