8. ENSAYOS Y MEDIDAS EMS
No están tan especificados en
la normativa como los anteriores, las especificaciones que más las tienen en
cuenta son la MIL STD 461, 462 y 883 y en la IEC 60, 255, y 801.
Los dividiremos en
interferencias conducidas, acopladas, radiadas y ensayos de descargas
electrostáticas.
8.1
ENSAYOS DE INTERFERENCIAS CONDUCIDAS
Podemos tener en
este tipo de interferencias varios tipos de problemas:
o
Medir
como se comporta el aislamiento cuando nuestro equipo no está conectado a la
red.
o
Inmunidad
de nuestro equipo para soportar sobretensiones transitorias
o
Inmunidad
de nuestro equipo ante interferencias procedentes de la red de alimentación.
Para verificar los dos primeros tipos de problemas, vamos a realizar los 2 siguientes ensayos:
q ENSAYO
DE RIGIDEZ
Aplicación de tensiones alternas
de 50Hz entre partes conductoras separadas galvánicamente y entre éstas y
tierra.
Esta tensión (será a efectos
prácticos una sobretensión), será (como ejemplo) en equipos de baja tensión del
doble de la tensión nominal más 1000V.
q
ENSAYO
DE IMPULSO DE 1,2/50 ms
Las normativas que lo tiene en
cuenta son la IEC 255, 60 y 801.Se basa en la introducción de impulsos
normalizados en las entradas y salidas del equipo (que permanecerá sin
tensión), y su valor oscilará entre 1 y 5 kV, con un frente de subida de 1,2 ms y una duración de 50 ms.
Los generadores que simulan
estas descargas tienen su fundamento en la descarga de un condensador.
Para el tercer
problema tenemos:
q ENSAYO
DE INTERFERENCIA DE RED
Las normativas que lo tienen en cuenta son la IEC 255 y la IEC 801.
Consiste en simular las fluctuaciones que puede tener la red en un determinado
momento, con lo cual introduciremos perturbaciones estándar (picos de tensión,
faltas de alimentación, disminución de la tensión un 20%, disminución de la
tensión un 50%) superpuestas a la tensión de la redk, ya en modo común o en
modo diferencial.
Nos permitirá comprobar la efectividad de los filtros y protecciones de
nuestro dispositivo.
Merece la pena destacar que en estos ensayos no cobran tanta importancia
el valor de los picos de tensión o su energía como lo es la velocidad de variación
de éstos (fuente conmutadas).
Figura 8.1
VIS 700 - Simulador de interrupción de
tensión
Según EN61000-4-11 y
EN61000-4-29
8.2 ENSAYOS DE ACOPLAMIENTO
Aplicaremos, mediante condensadores de acoplamiento o inductancias de choque, perturbaciones estándar (acoplamiento de frecuencia de red, chispa, oscilaciones amortiguadas de 1 MHz) en modo común y en modo diferencial conectando un generador de interferencias.
Las pruebas se realizarán tanto
en líneas de señal como de alimentación.
Vemos que tipos de ensayos tenemos:
q
ENSAYO
A FRECUENCIA DE RED
Simulamos las tensiones acopladas a través de los conductores de retorno y diferencias entre masas (que estén separadas entre ellas) de los propios equipos.
q ENSAYO
DE CHISPA
Interferencias de dispositivos
que generan arcos sobre los circuitos de señal.
Se emplean simuladores de
interferencia que generan trenes de impulso con tiempo de subida de 20 ns y
duración de 200 ms. Los valores de las tensiones
podemos verlos en la siguiente tabla (valores recomendados por la IEC 255).
Lo más importante
en este ensayo es el valor dv/dt.
Figura 8.2 Interferencia estándar para ensayo
de chispa según
IEC 801-4
q ENSAYO
DE ALTAS FRECUENCIAS
Simulación de interferencias de interruptores
electromecánicos o estáticos que conmutan tensiones elevadas.
Aplicamos una oscilación
amortiguada de 1MHz, repetida 400 veces por segundo, durante dos segundos y
procedente de un generador con resistencia interna de 200 W.
Tabla
8.3 Perturbaciones para ensyos de acoplamiento
8.3 ENSAYOS DE RADIACIÓN
Se realizarán sobre todo en
equipos de radio y comunicaciones debido a la gran trascendencia que tienen en
estos campos las interferencias radiadas.
Las normas que más especificaciones
dan sobre este tipo de ensayos son las MIL STD 461 Y 462.
Se trata de crear un campo
uniforme en la zona de ensayo, empleando un generador de perturbaciones
estándar y una celda TEM (ver MIL STD 462 y DIN 45305, aunque también podemos
colocarlo en una zona al aire libre, generando las interferencias con un
generador de RF y con antenas apropiadas para la emisión (normas civiles como
FCC, CISPR, IEC).
Figura 8.4 Celda TEM
Celda TEM
Es un recinto donde se crea un
campo magnético y eléctrico ortogonales, simulando una radiación de campo
lejano. Si los equipos tienen un volumen grande, se pueden realizar los ensayos
en el exterior pero siempre cerciorándonos que se cumple con los requisitos
(deberíamos realizar las pruebas anteriormente especificadas).
8.4 ENSAYO DE DESCARGAS
ELECTROSTÁTICAS
Deberemos determinar la
inmunidad de nuestro equipo ante las descargas electrostáticas, y cuyas
características principales son que tienen elevado voltaje (del orden de kV),
duración muy corta y muy baja intensidad.
Estos ensayos los realizaremos generando impulsos y aplicándolos a las partes del equipo a ensayar mediante una pistola de descargas con una resistencia de 150 a 1500 W (electrodo estándar). Se utilizan generadores que provocan descargas de un condensador de 100 a 150 pF que tiene un voltaje entre 2 y 15 kV.
Figura 8.5
Especificaciones en el ESD
Figura 8.6
SESD 2000- Generador
de descargas electrostáticas de 30kV
Cumple normas EN61000-4-2 y ISO TR 10605
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cabo las medidas EMS.