1- Introducao-Normas
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José Osvaldo S. Paulino-UFMG 1
Introdução àCompatibili dade Eletromagnética
Introdução àCompatibili dade Eletromagnética
José Osvaldo Saldanha Paulino
Departamento de Engenharia Elétrica
Universidade Federal de Minas Gerais
José Osvaldo S. Paulino-UFMG 2
Programa das aulas teóricasPrograma das aulas teóricas
Aula 1 - Introdução. Normas e ensaios.
Aula 2 - Radiação.
Aula 3 - Ondas Viajantes.
Aula 4 - A descarga atmosférica. Tensões induzidas por descargas atmosféricas.
Aula 5 - Aterramento.
Aula 6 - Equalização de potenciais.
Aula 7 - Blindagem eletromagnética.
Aula 8 - Dispositivos de proteção.
Aula 9 - Indução em cabos e linhas. Filtros. Susceptibilidade.
Aula 10 - Efeitos biológicos
Palestra 1 - Proteção de cercas e currais. Caso Belgo.
Palestra 2 - Blindagem de campo de baixa frequência. Caso Rede Globo.
Palestra 4 - Indução em cabos de comunicação. Caso CEMIG.
José Osvaldo S. Paulino-UFMG 3
Programa das aulas de laboratórioPrograma das aulas de laboratório
1-Descarga eletrostática.
2-Blindagem de campos eletromagnéticos.
3-Ondas viajantes em linhas de transmisão.
4-Emissão conduzida.
5-Emissão irradiada.
6-Componentes de proteção. Protetores híbridos.
7-Tensões induzidas por descargas atmosféricas - Modelo reduzido.
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Aula 1Aula 1
“For every diff icult problem there is asimple answer and most of them are
wrong.”(Clayton R.Paul)
José Osvaldo S. Paulino-UFMG 5
Sistema eletromagneticamentecompatível
Sistema eletromagneticamentecompatível
1-Não causa interferência em outros sistemas;
2-Não é sensível à interferências de outros equipamentos;
3-Não provoca interferências nele mesmo.
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EMCEMC
GeraçãoTransmissão de RUÍDOSRecepção
FONTE ACOPLAMENTO RECPTOR
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3 opções de ação3 opções de ação
1-Eliminar o ruído na fonte;
2-Tornar o acoplamento ineficiente;
3-Tornar o receptor menos susceptível.
FONTE ACOPLAMENTO RECEPTOR
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Exemplo: liquidificador x TVExemplo: liquidificador x TV
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Exemplos: Sheffield x ExocetExemplos: Sheffield x Exocet
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DecibéisDecibéis
RS
RIN RLVIN
IIN
VOUT
PoutVoutR
L=
2
IOUT
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GanhosGanhos
pGAIN
pOUTpin
VOUT
Rin
Vin
RL
= =2
2
VGain
VoutV
in=
IGain
IoutIin
=
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Ganhos em dBGanhos em dB
PGain dB
PoutPin
=
10log10
VGain dB
VoutV
in=
20log10
IGain dB
Iin
Iout=
20log10
José Osvaldo S. Paulino-UFMG 13
Se RL = RinSe RL = Rin
PGain
VoutV
in=
2
PGain dB
VoutV
in
VoutV
in= =
10log2
20log
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DefiniçãoDefinição
Potência:
10log10
1
2
P
P
Tensão:
20log 1
2
V
V
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Utili zação práticaUtili zação prática
dB Razão de duas grandezas.
Mais usual: referir-se a uma grandeza base.
Exemplos: 1 µV - 1 µA - 1 mW
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ExemplosExemplos
dB vV em volts
vµ µ=
20log1
( )dBmwPem watts
mW=
10log1
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NormasNormas
Governamentais.
Militares.
Impostas pelos próprios fabricantes.
José Osvaldo S. Paulino-UFMG 18
Estados UnidosEstados Unidos
FCC - Federal Communications Commission.
Regulations of rádio and wire communications.
Rádio frequência: 9 kHz a 3000 GHz.
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1979 - FCC Publication Part 151979 - FCC Publication Part 15
Regula a emissão eletromagnética de equipamentos digitais estabelecendo limites para rádio interferência conduzida e irradiada.
Qualquer equipamento digital que trabalha com “clock”acima de 9 kHz deve obedecer à resolução (impressoras, modens, computadores, calculadoras, etc.).
Equipamentos são testados e o FCC emite um certificado.Equipamentos são recolhidos aleatoriamnte no mercadoe são testados periodicamente.
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Classes de equipamentosClasses de equipamentos
Equipamentos são divididos em duas classes:
Classe A-Equipamentos util izados em ambientes industriais e comerciais.
Classe B-Equipamentos utili zados em ambientes residênciais.
Os limites da classe B são mais r igorosos que os da classe A.
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Emissão conduzidaEmissão conduzida
Correntes que circulam no fio de alimentação(AC) do equipamento.
Os limites são dados em volts!
(isto é devido ao tipo de medição realizado)
Faixa de frequência: 450 kHz a 30 MHz.
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Medidor de valor de picoMedidor de valor de pico
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Medidor de valor “quasi-pico”Medidor de valor “quasi-pico”
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C1
L1
L1
C1
C2
C2
R1 R1
Medição da emissão conduzida usando LISN(Line impedance stabili zation network)
Medição da emissão conduzida usando LISN(Line impedance stabili zation network)
R1 - 50 Ω C1 - 1 µF (0,35 a 0,005 Ω)
C2 - 0,1 µF (3,5 a 0,05 Ω)L1 - 50 µH (141 a 9425 Ω)
Em 60 Hz: XL1 = 0,019 Ω XC1 = 2636 Ω
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FCC limites para emissão conduzidaClasse B
FCC limites para emissão conduzidaClasse B
Frequência µV dB (MHz)
0,45-30 250 48
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FCC limites para emissão conduzidaClasse A
FCC limites para emissão conduzidaClasse A
Frequência µV dB (MHz)
0,451- 1,705 1000 60
1,705 - 30 3000 69,5
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Emissão irradiadaEmissão irradiada
Apenas medição do campo elétrico.
Faixa de frequência: 30 MHz a 40 GHz.
Medição em campo aberto ou em câmarasemi-anecóica.
Medição do campo nas direções vertical ehorizontal.
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Emissão irradiadaEmissão irradiada
Classe A: antena colocada a 10 metros doequipamento.
Classe B: antena colocada a 3 metros doequipamento.
Medição feita com antena sintonizada.
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Campo de testes ao ar livreCampo de testes ao ar livre
10 m
17 m
20 m
AntenaEquipamento
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Antena Equipamentosob teste
AbsorvedorpiramidalParede metálica Câmara
semi-aneicóica
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Câmara aneicóica
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Faixa de frequência da emissão irradiada- FCCFaixa de frequência da emissão irradiada- FCC
Maior frequência Maior frequênciautilizada no equipamento de medição(MHz) (MHz)
<1,705 301,705 a 108 1000108 a 500 2000500 a 1000 5000>1000 Quinto harmônico
da maior frequência
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FCC Limites para emissão irradiadaClasse B - medição a 3 m.
FCC Limites para emissão irradiadaClasse B - medição a 3 m.
Frequência
(MHz)
µV/m dBµv/m
30 - 88 100 40
88 - 216 150 43,5
216 - 960 200 46
> 960 500 54
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FCC Limites para emissão irradiadaClasse A - medição a 10 m.
FCC Limites para emissão irradiadaClasse A - medição a 10 m.
Frequência
(MHz)
µV/m dBµv/m
30 - 88 90 39
88 - 216 150 43,5
216 - 960 210 46
> 960 300 49,5
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Normas Milit aresNormas Milit ares
Emissão e susceptibilidade.
MIL-STD - 461
Emissão conduzida: medição de corrente.
As normas mili tares cobrem um gama enorme deequipamentos.
São mais rigorosas.
Faixa de frequência : dc a 40 Ghz.