Doble Titulación en Ingeniería Telemática e Ingeniería Informática

Doble Grado en Ingeniería Telemática e Ingeniería Informática

Fórmate para ser un ingeniero experto en Redes y Tecnologías de Internet y adquiere a la vez las certificaciones oficiales de CCNA y CCNP

Compatibilidad electromagnética

Descripción
La asignatura presenta el problema de las interferencias, siempre presentes en nuestros entornos habituales, y la necesidad de diseñar los equipos pensando no solamente en su funcionalidad, sino también en su capacidad para interferir y presentar cierta inmunidad a las interferencias de otros equipos: hacer compatible el funcionamiento de unos equipos al lado de otros o en determinados entornos. Describe les interferencias naturales y artificiales, los caminos y formas de acoplamiento y las técnicas de diseño para mejorar la problemática de compatibilidad electromagnética de los equipos eléctricos y electrónicos. También se explican los entornos de medida y la instrumentación necesaria para poder hacer las pruebas y procedimientos de medida pertinentes para evaluar el cumplimiento o no de la normativa aplicable. También abordamos los temas de legislación, normativa y organismos implicados en los procedimientos de conformidad para marcar los equipos con la `CE´. Finalmente la asignatura también tiene una parte práctica consistente en el estudio de casos prácticos reales.
Tipo asignatura
Optativa
Semestre
Primero
Créditos
3.00

Profesores Titulares

Director Académico
Conocimientos previos

Fundamentos de electrónica, instrumentación y sistemas de transmisión.

Objetivos

Los graduados de nuestro programa de compatibilidad electromagnética, adquieren los conocimientos y desarrollan las habilidades que se indican a continuación:

1. Tener una visión general y comprender el problema que supone la compatibilidad electromagnética, tanto desde el punto de vista de diseño de equipos eléctricos y electrónicos como de procedimientos de medida y de la legislación y organismos que lo regulan.
2. Dominio de los conceptos y magnitudes básicas relacionadas con la asignatura.
3. Identificar el origen y la naturaleza de les posibles fuentes interferentes y caminos de acoplamiento.
4. Adquirir la capacidad de aplicar las técnicas descritas en la asignatura para solucionar tanto los problemas de emisiones como de inmunidad.
5. Capacidad para la realización de pruebas y medidas de laboratorio para verificar la conformidad de equipos a las normas que le sean de aplicación.
6. Capacidad de análisis de casos prácticos reales y toma de decisiones sobre las diferentes alternativas de mejora.
7. Alcanzar una visión pragmática de los problemas y acercamiento al entorno laboral.

Contenidos

1. El problema de la EMC
1.1- Introducción. Definiciones, historia, organismos y ejemplos.
1.2- Fuentes, canales de acoplamiento y receptores.
1.3- Interferencias radiadas y conducidas.

2. Fuentes de interferencias
2.1- Fuentes naturales.
2.2- Descargas atmosféricas y electrostáticas.
2.3- Fuentes artificiales.
2.4- Componentes pasivos.
2.5- Resistencias, condensadores, inductores.
2.6- Terminales de conexión, conductores, transformadores.
2.7- Ferritas.
2.8- Otras fuentes.

3. Formas de acoplamiento
3.1- Acoplamiento por conducción.
3.2- Impedancias comunes y bucles de masa.
3.3- Acoplamiento por radiación
3.4- Radiación en campo cercano.
3.5- Radiación en campo lejano.
3.6- Modo diferencial y modo común.

4. Cables
4.1- Tipos de cables.
4.2- Apantallamiento en los cables.
4.3- Medidas de los parámetros de un cable.

5. Blindajes
5.1- Efectividad y principio de funcionamiento.
5.2- Perdidas por absorción.
5.3- Pérdidas por reflexión.
5.4- Comportamiento de los materiales.
5.5- Conexión y ubicación del blindaje.
5.6- Discontinuidades en el blindaje.

6. Tierra, masa y alimentación
6.1- Tierra y masa.
6.2- Conexión a masa para alta y baja frecuencia.
6.3- Inductancia de la línea de masa.
6.4- Conexión a masa de cables y subsistemas.
6.5- La línea de alimentación.
6.6- Distribución de la línea de alimentación.
6.7- El condensador de desacoplamiento.

7. Filtraje
7.1- Pérdidas de inserción.
7.2- Adaptación de impedancias.
7.3- Filtros para líneas de alimentación.
7.4- Filtros para líneas de datos y control.

8. Descarga electrostática (ESD)
8.1- Origen y efectos.
8.2- Mecanismos de generación
8.3- Modelos circuitales.
8.4- Mecanismos de acoplamiento.
8.5- Estrategia de protección y diseño.

9. Instrumentos de medida para EMC.
9.1- Equipamiento para emisiones.
9.2- Equipamiento para inmunidad.

10. Entornos de medida
10.1- Medidas conducidas
10.2- Medidas radiadas
10.3- Evaluación de entornos de medida
10.4- Alternativas a las cámaras

11. Susceptibilidad electromagnética (EMS)
11.1- Susceptibilidad en equipos analógicos.
11.2- Susceptibilidad en circuitos digitales.
11.3- Dispositivos supresores.
11.4- Protecciones primarias.
11.5- Circuitos de protección.

12. Normativa y legislación para Compatibilidad Electromagnética.
12.1- Organismos implicados
12.2- Las Directivas
12.3- Procedimientos de evaluación de conformidad
12.4- La marca `CE´
12.5- Normas para EMC.

13. Casos Prácticos
13.1- Presentación de casos
13.2- Análisis de los problemas
13.3- Propuestas de soluciones
13.4- Implementación y resultados conseguidos.

Metodología

A lo largo del curso se combinan diferentes formas de impartir la asignatura.

1. Clases magistrales.
El profesor explica los diferentes capítulos del temario intentando, mediante preguntas y coloquio, que sean lo más participativas posible. Es habitual el uso del proyector para presentar los temas, ya que la descripción en pizarra y tiza sería poco versátil y sería necesario dedicar demasiado tiempo a la realización de dibujos y gráficas. Los alumnos siempre disponen, con días de antelación, de las transparencias. El objetivo es ahorrar tiempo `de pizarra´ para poderlo dedicar a explicar y comentar con más detenimiento los conceptos.

2. Clases de resolución de problemas.
Algunas horas de clase se dedican a plantear problemas que se resuelven en la misma hora de clase. Se trata de afianzar los conceptos teóricos aplicándolos a casos prácticos concretos.

3. Estudios de casos prácticos.
Se presentan equipos reales con problemas de emisiones o inmunidad. Los alumnos identifican los problemas y proponen diferentes alternativas de solución. Se discute su posible efectividad y viabilidad tanto técnica como económica.

Como herramienta de soporte a la docencia también contamos y utilizamos el `e-campus´. Es un campus virtual que permite interactuar con los alumnos con utilidades que permiten intercambiar ficheros, enviar correos y avisos, realizar fórums y consultas.

Evaluación

A. Exámenes
La asignatura dura un semestre, al final de éste se hace un examen escrito e individual. El examen siempre consta de una parte de problemas y otra de conceptos. No hay un tanto por ciento fijado para cada parte. Cada examen se puntúa sobre 10.
En julio hay una segunda oportunidad con otro examen de características similares.

F. Informes /trabajos hechos en grupo
Sobre temas propuestos a cada grupo se preparan trabajos que posteriormente se defenderán oralmente delante de los compañeros.

I. Presentaciones
Se preparan presentaciones sobre trabajos propuestos que se debaten y se defienden oralmente en clase.

J. Participación en clase
La asistencia y participación en clase, se evalúa por la calidad y cantidad de las intervenciones de cada alumno, tanto durante las clases normales como en las presentaciones de casos prácticos y debates sobre las posibles soluciones a los problemas presentados.

La nota final es la nota del examen promediada con los ejercicios de evaluación continua, trabajos y la participación en clase. Si es igual o superior a 5 la asignatura está aprobada. En caso contrario se puede recuperar en julio con un examen similar.

Criterios evaluación

Objetivo 1:
- El estudiante ha de tener una visión general y comprender el problema que supone la compatibilidad electromagnética tanto desde el punto de vista de diseño de equipos eléctricos y electrónicos como de procedimientos de medida y de la legislación y organismos que lo regulan. [A+F+I+J]

Objetivo 2:
- El estudiante ha de dominar los conceptos y magnitudes básicas relacionadas con la asignatura. [A+F+I+J]

Objetivo 3:
- El estudiante ha de ser capaz de identificar el origen y la naturaleza de las posibles fuentes interferentes y caminos de acoplamiento. [A+F+I+J]

Objetivo 4:
- El estudiante ha de tener la capacidad de aplicar las técnicas descritas en la asignatura para solucionar tanto los problemas de emisiones como de inmunidad. [[A+F+I+J]

Objetivo 5:
- El estudiante ha de demostrar su capacidad para realizar pruebas y medidas de laboratorio con el objetivo de verificar la conformidad de equipos a las normas que le sean de aplicación. [A+F+I+J]

Objetivo 6:
- El estudiante ha de demostrar capacidad de análisis de casos prácticos reales y toma de decisiones sobre las diferentes alternativas de mejora. [A+F+I+J]

Objetivo 7:
- El estudiante ha de adquirir una visión pragmática de los problemas y un acercamiento al entorno laboral. [A+F+I+J]

Bibliografía básica

David Badia Folguera, transparències i apunts de Compatibilitat Electromagnètica. 2018 Publicacions Enginyeria i Arquitectura La Salle.

Material complementario

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