L´assignatura presenta el problema de les interferències, sempre presents en els nostres entorns habituals, i la necessitat de dissenyar els equips electrònics pensant no solament en la seva funcionalitat, si no també en la seva capacitat per interferir i la seva robustesa davant del seu entorn. Es presenta la necessitat de tenir en compte els requisits legals per poder comercialitzar qualsevol producte electrònic al mercat.
Descriu les interferències naturals i artificials, els camins i formes d´acoblament i les tècniques de disseny per un bon disseny electrònic tenint en compte la compatibilitat electromagnètica dels equips elèctrics i electrònics. També s´explica els entorns de mesura, la instrumentació necessària per poder fer les proves i els procediments de mesura pertinents per avaluar el compliment o no de la normativa aplicable. També s'aborden els temes de legislació, normativa i organismes implicats en els procediments de conformitat per marcar els equips amb la `CE´. Finalment l´assignatura també te una part pràctica consistent en l´estudi de casos pràctics reals.
Professors Titulars
Professors Docents
Fonaments d´electrònica, instrumentació i sistemes de transmissió.
L'òbjetiu de l'assignatura és donar una visió global de tots els aspectes que formen part de la compatibilitat electromagnètica a un diseny electrònic. Es preten donar una visió des de tots els punts de vista possibles:
- Disseny: fenòmens físics que generen el problema, com es propaga i com pot sortir cap al nostre entorn. Conèixer com s'origina el soroll i com mitigar la seva generació i propagació.
- Legal: reconeixer els requisits legals que suposa la compatibilitat electromagnètica, incorporar-los com a requisits addicionals del disseny. Breu presentació de l'entorn normatiu.
- Mesura (intern): visió global dels assaigs que s'han de superar per demostrar la compatibilitat electromagnètica. Mitjans necessaris e interpretació de resultats i reconeixer la necessitat d'accudir a laboratoris externs
- Mesura (extern): visió global dels mitjans extens al nostre abast. Saber reconèixer la qualitat dels resultats reportats.
Assolir una visió pragmàtica dels problemes i atansament al entorn laboral.
1. El problema de la EMC
1.1- Introducció. Definicions, història , organismes i exemples.
1.2- Fonts, canals d´acoblament i receptors.
1.3- Interferències radiades i conduïdes.
2. Fonts d´interferències
2.1- Fonts naturals.
2.2- Descàrregues atmosfèriques i electrostàtiques.
2.3- Fonts artificials.
2.4- Components passius.
2.5- Resistències, condensadors, inductors.
2.6- Terminals de connexió, conductors, transformadors.
2.7- Ferrites.
2.8- Altres fonts.
3. Formes d´acoblament
3.1- Acoblament per conducció.
3.2- Impedàncies comunes i bucles de massa.
3.3- Acoblament per radiació
3.4- Radiació en camp proper.
3.5- Radiació en camp llunyà.
3.6- Mode diferencial i mode comú.
4. Cables
4.1- Tipus de cables.
4.2- Apantallament en els cables.
4.3- Mesures dels paràmetres d´un cable.
5. Blindatges
5.1- Efectivitat i principi de funcionament.
5.2- Pèrdues per absorció.
5.3- Pèrdues per reflexió.
5.4- Comportament dels materials.
5.5- Connexió i ubicació del blindatge.
5.6- Discontinuïtats en el blindatge.
6. Terra, massa i alimentació
6.1- Terra i massa.
6.2- Connexió a massa per alta i baixa freqüència.
6.3- Inductància de la línia de massa.
6.4- Connexió a massa de cables i subsistemes.
6.5- La línia d'alimentació.
6.6- Distribució de la línia d'alimentació.
6.7- El condensador de desacoblament.
7. Filtratge
7.1- Pèrdues d´inserció.
7.2- Adaptació d´impedàncies.
7.3- Filtres per a línies d´alimentació.
7.4- Filtres per a línies de dades i control.
8. Descàrrega electrostàtica (ESD)
8.1- Origen i efectes.
8.2- Mecanismes de generació
8.3- Models circuitals.
8.4- Mecanismes d´acoblament.
8.5- Estratègia de protecció i disseny
9. Instruments de mesura per EMC
9.1- Equipament per emissions
9.2- Equipament per immunitat
10. Entorns de mesura
10.1- Mesures conduïdes
10.2- Mesures radiades
10.3- Avaluació d´entorns de mesura
10.4- Alternatives a les cambres
11. Susceptibilitat electromagnètica (EMS)
11.1- Susceptibilitat en equips analògics.
11.2- Susceptibilitat en circuits digitals.
11.3- Dispositius supressors.
11.4- Proteccions primàries.
11.5- Circuits de protecció.
12. Normativa i legislació per Compatibilitat Electromagnètica.
12.1- Organismes implicats
12.2- Les Directives
12.3- Procediments d´avaluació de conformitat
12.4- La marca `CE´
12.5- Normes per EMC.
13. Casos Pràctics
13.1- Presentació de casos
13.2- Anàlisis dels problemes
13.3- Propostes de solucions
A lo llarg del curs es combinen diferents maneres d´impartir l´assignatura:
1. Classes magistrals. El professor explica els diferents capítols del temari intentant, mitjançant preguntes i col-loqui, que sigui lo més participativa possible.
2. Experiments pràctics a classe. El professor realitza un experiment real a classe com a base per la presentació dels diferents aspectes de la compatibilitat electromagnètica. Es busca la participació activa per explicar el fenòmen, causes, característiques i els detalls importants des del punt de vista de la compatibilitat electromagnètica
3. Material a Internet: vídeos demostratius, webs de contiguts de qualitat on consultar informació.
4. Presentació de casos reals per discutir els conceptes estudiats o a presentar, segons el cas
5. Presentació per part dels alumnes d'un treball basat sobre un producte real. S'ha de defensar davant dels companys i es valora tant la presentació com les preguntes plantejades al grup que resenta.
L'avaluació de l'assignatura es realitza mitjançant un sistema d'avaluació contínua (activitats complementaries, treball i participació a classe) complementat amb dues proves escrites. La qualificació s'obté a partir dels següents elements:
A) 40% Avaluació contínua + 60% Examen
B) Nota de l'examen: la més alta de:
B.1) 70% febrer + 30% punt de control
B.2) 100% febrer.
Per superar l'assignatura serà necessari obtenir una nota mínima de 3.5 a l'exàmen de febrer per fer promitjat.
Objectiu 1: - L´estudiant ha de tenir una visió general i comprendre el problema que suposa la compatibilitat electromagnètica tant des de el punt de vista de disseny d´equips elèctrics i electrònics com de procediments de mesura i de la legislació i organismes que ho regulen. [A+F+I+J] Objectiu 2: - L´estudiant ha de dominar els conceptes i magnituds bàsiques relacionades amb l´assignatura. [A+F+I+J] Objectiu 3: - L´estudiant ha de ser capaç d´identificar l´origen i la naturalesa de les possibles fonts interferents i camins d´acoblament. [A+F+I+J] Objectiu 4: - L´estudiant ha de tenir la capacitat d´aplicar les tècniques descrites a l´assignatura per solucionar tan els problemes d´emissions com d´immunitat. [A+F+I+J] Objectiu 5: - L´estudiant ha de demostrar la seua capacitat per realitzar proves i mesures de laboratori amb l´objectiu de verificar la conformitat d´equips a normes que li siguin d´aplicació. [A+F+I+J] Objectiu 6: - L´estudiant ha de demostrar capacitat d´anàlisi de casos pràctics reals i presa de decisions sobre les diferents alternatives de millora. [A+F+I+J] Objectiu 7: - L´estudiant ha d´assolir una visió pragmàtica dels problemes i atansament al entorn laboral. [A+F+I+J]
David Badia Folguera, transparències i apunts de Compatibilitat Electromagnètica 2018. Publicacions Enginyeria i Arquitectura La Salle.
Michel Mardiguian, EMI Troubleshooting Techniques. 1999. McGraw-Hill. Kenneth Wyatt. Create Your Own EMC Troubleshooting Kit (Volume 1).2020. Wyatt Technical Services LLC. Kenneth Wyatt. Workbench Troubleshooting EMC Emissions (Volume 2).2021. Wyatt Technical Services LLC. Kenneth Wyatt. Workbench Troubleshooting EMC Immunity (Volume 3).2021. Wyatt Technical Services LLC. Lopez Veraguas, Joan Pere Compatibilidad electromagnética y seguridad funcional en sistemas electrónicos (2013), Coedición Editorial Marcombo, S.A. / Alfaomega Grupo Editor SA. H.W. Ott Electromagnetic Compatibility Engineering (2009) Editorial: Wiley Tim Williams EMC for Product Designers, Fourth Edition, Newnes, UK 2007 Howard Johnson, Martin Graham High-Speed Digital Desing. A Handbook of Black Magic. Prentice Hall, 1993. 27th Printing, 2011 Howard Johnson, Martin Graham High-Speed Signal Propagation. Advanced Black Magic. Prentice Hall, 2003. 11th Printing, 2011 Mark I. Montrose Printed Circuit Board Design Techniques for EMC Compliance; IEEE Press Original Handbook; Mark I. Montrose, Edward M. Nakauchi Testing for EMC Compliance IEEE Press 2004 Anatoly Tsaliovich Electromagnetic Shielding Handbook for wired and wireless EMC applications Kluwer Academic Publishers. Norwell, Massachusetts R. Pallas, F. Daura, J. Balcells, E. Esparza. Interferencias electromagéticas en sistemas electrónicos, 1a ed. Marcombo, Barcelona