Схема включения

Помеха

В испытательном центре проверяли мое изделие на воздействие электромагнитного излучения в стандартном диапазоне (до 1ГГц вроде, точно не помню).

Напряженность поля 20В/м (мне казалось это не много, поправьте если не так).

Есть питание 12В, от него делителем на резисторах в 15к и 5.1к сделан отвод на микроконтроллер, который считывает это как цифровой сигнал.

Итог: вход на определенной частоте начинает "болтаться", т.е. периодически считывать, как будто на входе МК лог. 0.

От делителя до входа МК сантиметров 7, не больше. Под проводником земля.

Получается, класс B на такие источники впринципе недостижим, что ли?

Прошляпили этот момент, щас теперь не понятно как пройти на класс B, если это вообще реально.

Казалось бы, тривиальная задача - построить фильтр нижних частот для трехфазной линии.

Но не тут-то было.

Имеется генератор, выдающий "треугольник" - 120 Вольт, максимальный ток 20А на фазу, частота 60 Гц. Выходное сопротивление генератора 0,2 Ом. Источник помехи - со стороны нагрузки, то есть нужно защитить сам генератор.

Первая проблема: заказчик требует, чтобы фильтр был построен только из индуктивностей и емкостей, без активных элементов, объясняя это требованием надежности. Ладно, это решаемо.

Вторая проблема: на частоте 300 Гц требуется аттенюация минимум 28 дБ. При этом можно трогать частоту сети (60 Гц) максимум на 0,2 дБ.  Это тоже в принципе решаемо, надо увеличить значения индуктивностей и емкостей, увеличить количество ступеней, а также принять меры против "фейерверков" при включении и выключении напряжения.

Третья проблема: импеданс нагрузки может меняться от 6 до 200 Ом. И вот здесь пока никакого решения найти не могу. Те номиналы, что хорошо работают на 6 Ом, на 200 Ом делают страшные вещи. И наоборот - что работает на 200 - не работает на 6. Брать что-то среднее - то и будет фильтровать на среднем.

Кто-нибудь может подсказать - что предпринять?

Сначала думал, что в документе все логично и понятно, да как бы не совсем так.

Итак, у меня есть ТЗ, в котором указано, что по этому ГОСТ-у линии входного DC +110 В питания устройства будут проверяться на устойчивость к мощным МИП. Помехи будут подаваться в режимах "провод"-"провод" и "провод"-"земля". Степень жесткости испытаний - 3 (импульсы до 2 кВ).

Вот так будут бить в провода питания в режиме "провод"-"провод"

А вот так будут бить в режиме "провод"-"земля"

Теперь самое интересное.
Стандарт приводит форму напряжения холостого хода испытательного генератора

и форму тока короткого замыкания контактов генератора

Т.е. мне исходными данными дают форму напряжения холостого хода генератора (и у него временные характеристики 1/50 мкс) и тока нагруженного генератора, но у него график дан для 6.4/16 мкс.

И еще очень "понятные" "пояснения"... в конце документа

Так как же мне тогда вычислить максимальную энергию (мощность) перенапряжения, которую я должен буду отвести элементами входной защиты (газовый разрядник/варисторы и т.д.), исходя из только данных графиков и уровня напряжения помехи (в моем случае максимум 2 кВ)? Так еще и графики не сопровождаются ни какими-то уже посчитанными СКВ-значениями, ничем. Линейкой сидеть измерять чтоли?

Но в этом случае требуется обеспечить для ОС идентификацию партии и отбор образцов в лабораторию.
Мне не совсем понятно как эта процедура реально производится.
Сейчас у меня имеется 10 готовых изделий. Но, честно говоря, предполагая, что сертификат обойдется по минимуму тысяч в 50, делать эту процедуру для 10 изделий дороговато.
Тем более, что через пару месяцев, при удачном раскладе, придется ее повторять.
Может есть возможность сделать для 100 устройств, при наличии 10 на складе?
Произвести 100 штук на склад без продаж не смогу - дорого получится.
Плюс еще в ТР ТС 020 для схемы 3с упоминается какой-то договор поставки, которого у меня нет.
Может что подскажете.

Есть еще нюансы в самом изделии, не факт что пройдет испытания, но про это отдельным постом.

Очень буду рад советам, заранее спасибо.
 

Есть небольшой прибор 40 Вт от сети. На входе классическая встроенная схема защиты - разрядники, варисторы, полимерный предохранитель впаяны в плате. Работает без проблем. Класс безопасности 4, крайне жесткая электромагнитная обстановка по ГОСТ 32137. Это 4 кВ.

Вопрос: в обычном порядке нормально пройти испытания не получается, в испытательной лаборатории при импульсах выше 2 кВ выбивает все предохранители и автоматы. После предъявления схемы акт обычно подписывают. Есть ли варианты формального решения проблемы, чтобы можно было полноценно пройти испытания или каким либо другим способом решить этот вопрос. Аналогично и по остальным высоковольтным испытаниям по ЭМС.

Буду очень признателен, если сможете что-то подсказать или подкинуть какую-нибудь идею, куда обратить внимание.

Вот пример, статья из которой я вынес, то что по разным стандартам фильтр класса Б (для бытовых нужд), не должен превышать на разных частотах определённые Дб-лы.
https://www.electronshik.ru/news/show/13412

Но исходя из даташитов, все фильтры, которые стандартизированы превышают на графиках всё что можно... Или я не так понимаю графики в этих самых даташитах?
https://www.tdk-electronics.tdk.com/inf ... 2A_166.pdf
https://altranmagnetics.com/assets/img/ ... I_Rev6.pdf

Задача... Нужна общая линия тревоги, устойчивая к помехам. К ней подключаются 1-10 блоков, каждый на расстоянии 1-5м друг от друга, соотв. максимальная длина линии 50 м. Любой блок может активировать линию (логическое "или") и каждый  блок узнает, если линию активировал другой блок. Все блоки питаются 24в с общего БП. В каждом блоке STM32F103.

Решение...  Линию просаживаю биполярным транзистором с ОК, оптопарой слушал линию. 

Проблема... На столе работает как нужно. Любой блок может активировать линию, и все об этом узнают. НО когда имитирую работу в тяжелых (нормальных рабочих) условиях, проводами линии обвешиваю 3-х фазный электродвигатель - начинается произвольная активация линии. Предположил открывается транзистор, пытался менять номинал R5 - не помогло, хотя на 2к перестал открываться от касания пальцем. Предположил срабатывает светодиод оптопары, пытался "приглушить" номиналом R3 до 2к - нет разницы. Подскажите пожалуйста, как доработать мою схему (или может другой схемой), решить задачу. В электронике слаб, буду очень признателен, если поправите неправильные номиналы, подскажите что поменять.

P.S. Возможна зацепка... При подключении 2-х блоков, наводки как буд-то сильнее и наводятся быстрее, чем если подключены 8 блоков. При 2 блоках светодиоды (имитируют вход МК) горят на 20%, МК активацию линии (лог 0) ловит практически сразу при включении электродвигателя. При 8 блоках светодиоды помаргивают еле еле, МК активацию линии ловит секунд через 10.

На плате стоят GSM модуль и процессор.
Если идущий от портов процессора шлейф проводов оказывается рядом с антенной, процессор глючит.

Если ставлю на порты процессора конденсаторы 0603  100pF- становится лучше
Если ставлю 100pF+100nF становится хорошо

Подскажите:
1) Почему не хватает только 100p?  Сигнал 1ГГц  можно шунтировать конденсатором 100pF , не 100nF ?  100nF  превратится в дроссель для такой частоты ?
2) Как организовать защиту правильно ?  Ставить 100n+100p , или поставить последовательные резисторы рядом с процессором , или поставить ферритовые фильтры (с каким импедансом на 1ГГц? )

Заранее спасибо за подсказку !

При испытаниях на НИП мой девайс должен общаться с компом, сообщая свое внутреннее состояние и статистику. Общается он, разумеется, штатными интерфейсами RS-485 и CAN, которые к компу подключаются через первый под руку попавшийся преобразователь USB-RS485/CAN. Помеху подают через емкостные клещи в провода дискретных входов/выходов и питания, а кабели RS-485 и CAN к USB-адаптеру в клещах не зажаты и воздействию НИП-ов не подвергаются. Ну и если эти кабели все же подвергнуть воздействию помех, результат один: USB-адаптер отваливается от компа. Почитал ГОСТ. Вроде, как и провода питания, провода интерфейсов должны быть развязаны по отношению к оборудованию, не подверженному испытаниям (USB-адаптер). Что это за устройства развязки такие? Где купить, сколько стоят?

Вот мне интересно: перечень испытаний и критерии качества функционирования изделия при этих испытаниях определяет разработчик на основе требований заказчика. У меня изделие эксплуатируется, будучи смонтированным в специальном закрытом техническом шкафу, и доступ к нему осуществляется тогда, когда все обесточено (либо когда обесточено хотя бы это самое изделие среди прочих в том самом шкафу). Насколько много смысла закладывать в ТУ пункт с требованиями к устойчивости к ЭСР? Сами испытания мы прошли успешно, просто интересно - ЭСР проводится всегда или только тогда, когда эксплуатационное состояние предполагает доступ человека к открытым поверхностям устройства?

Устройство не прошло ЭМС для уровней излучения 20..50 В/м. Частоты 100..500 МГц

Для того чтобы разобраться в причинах нужно как то на столе повторить эти же условия.

Может для этого есть какие то стандартные ходы? Или наборы железа? Рекомендации? Т.е. как обычно решают подобные проблемы?

Постоянно  ездить в лабораторию и получать результат что лучше не стало во первых дорого. Во вторых долго.

Есть обычное оборудование генератор, осциллограф... но сигнала с генератора мало. Нужен какой то усилитель и антенна.  Может есть чего в продаже или можно на коленке наколхозить?

Буду благодарен любым идеям.

Очень удобно, когда железяку, типа телефона, бросаешь на стол, а забираешь с полной батарейкой

Вроде и сами микросхемы для таких зарядок сейчас доступны - развести ее с катушкой - и замена штекеру готова

Но ведь получается, что эта штука вжаривает ватты мощности на десятке мегагерц!

А как это штуку потом сертифицировать вообще? Только в составе с заряжаемым прибором?

Так же очевидно, что одним приемником распространение ЭМИ не ограничится - как проходить камеру с антенной?

Доводилось ли кому слышать об активности в этой области? С чего вообще начинать?

Класс электромагнитной обстановки 3.

1. В таблице 1 стандарта приведены различные уровни и длительности провалов и от нуля при 0,5 периода до 80% в течение 250 периодов.

Я правильно понял, что надо выбрать один из вариантов для испытаний? (Например, для БП Сименс 6EP1334-2BA20 указано, что резервное питание при исчезновении напряжения сети при номинальном Ia, мин. ------- 20 ms; при Ue = 93/187 В)

2. Для ТС не разрешается работа при подаче питания и уже включенном внешнем управлении. При пропадании питания повторное включение запрещается, например, при срабатывании блокировок ограждения, в том числе и внешними блокировками.

Соответственно, испытание на кратковременные прерывания питания (0% в течение 250 периодов) согласно Таблице 2 указанного стандарта желательно исключить.

Вопрос как это правильно сделать, просто написать в техдокументации о неприменимости?

Есть интересная статья https://www.microsemi.com/document-portal/doc_view/133863-tn-201-ensuring-poe-surge-compliance, где разжевывают защиту PoE и что там происходит во время испытаний и т.д. Видимо одна из совсем немногих на просторах сети, где подробно объясняется.

Но как всегда есть непонятные моменты. Вот, например, стр 8, последние 2 строчки: "We realize that reduction of Y-capacitance is one of the best ways for ensuring surge survivability, especially in AC-disconnect cases" - что тут подразумевается под "AC-disconnected cased"? Далее в статье это ещё встречается, и на схеме обозначено так же "DC disconnect". Т.е. что тут имеется в виду под этими режимами?

Благодарю.

Подскажите, пожалуйста, обучающие материалы начального уровня по работе с радиочастотными анализаторами спектра.

Задача: обнаруживать и измерять помехи, порождаемые вновь разрабатываемой аппаратурой, и давить их на основе полученных данных. Для этого надо понять, как работает анализатор спектра, и как его выбрать.

Я никогда в жизни не прикасался к такому прибору, только издали видел.

Вопросы такого пошиба: как называется то, чем измеряется электромагнитное поле? У осциллографа щуп, а тут? Оно должно быть в комплекте любого анализатора, или надо проследить, чтобы было? К анализаторам вообще предлагается уйма всяких опций, а я не знаю большинства слов, которыми они описываются. Ещё читал, что у них нежные входы, их легко спалить по неосторожности. Бывают некие предметы, которыми можно укомплектовать анализатор, которые расширяют динамический диапазон и одновременно защищают входы. А где бы и про них почитать? Я не понял, как они правильно называются.

Большая просьба предлагать не книги вроде Раушера, которые начинаются с преобразований Фурье и т.п., а что-нибудь попроще. Чтобы сразу понять, что делать: взять анализатор, посмотреть распределение помех на заданном участке спектра...

Заранее признателен.

Благодарю.

Напряжение питания ленты 12 В.

Ток около 0.5 А.

Спасибо!

Извините, если вопросы очень чайниковкие, но в теме ЭМС я новичок. Перелопатил кучу статей и литературы, но прямых ответов на них не нашёл...

Итак, эскизный проект. Некий радиопередающий блок, работающий от обычной бортсети 27 В.

Вопрос 1. Заданы требования по уровню помех, которые этот блок может наводить на первичную бортсеть. Требования даны в дБмкА.

Внутри блока напряжение бортсети попадает на DC/DC преобразователи. В ТУ на них эти помехи задаются в виде "не превышает значений по черт.1 кривая такая-то ГОСТ В 25803".

Ок, открываем эту кривую. Но там помехи заданы уже в дБмкВ.

Вопрос. Каким образом помехи в микровольтах перевести в помехи в микроамперах?

Да, про закон Ома понятно, но нужно ещё какое-то сопротивление, но я не понимаю, какое именно сопротивление нужно брать для данного случая, и откуда его брать :)

Достоверно могу прикинуть только омическое сопротивление жгутов и соединителей, но хватит ли этого?

Измерить пока нет возможности, потому что это эскизный проект. И собственно, цель в том, чтобы сравнить варианты и выбрать из них подходящий. И понять, нужны ли дополнительные фильтры на входе.

Вопрос 2. Скорей всего, связан с первым.

Ещё одно требование в ТЗ - предоставить заказчику импеданс входных цепей питания в диапазоне частот.

Тут совсем непонятно, откуда его брать. В ТУ на те же DC/DC преобразователи входной импеданс не приводят. В литературе этот вопрос не попадался.

Собственно, вопрос в заголовке топика. Девайс должен удовлетворять 3 степени жесткости испытаний на НИП (ГОСТ 30804.4.4) и МИП (ГОСТ 30804.4.5). Засунули в емкостные клещи только Ethernet-кабель, подали помехи 1кВ. Ethernet к ноутбуку подцепили через USB-Ethernet-преобразователь за неимением сетевого разъема у компа. Результат - на компе видно как отваливается линк, затем восстанавливается, потом снова отваливается и так по кругу. Пока интересно следующее: во-первых, допустимо ли в данном случае пользоваться переходником? Во-вторых, насколько устойчив к таким испытаниям порт самого ПК или ноутбука, если в нем, все-таки, полноценная сетевая карта с Ethernet-разъемом? В-третьих (пока что мое основное предположение): с целью экспериментов внутренняя схемная земля (блок питается от изолированного DC/DC) была закорочена с металлическим корпусом девайса. Это же ведь может быть прямой причиной проблем с линком?