Embed Size (px)
Citation preview
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
1
Bonjour !
Maurizio Tognolini HEIG-VD / iAiversion 1.0 du 4 mai 2009
Cette présentation est inspiré de l’ouvrage de Alain Charoy : Compatibilité électromagnétique 2eme édition; Dunod ISBN 2-10-049520-8
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
2
Au programme aujourd’hui
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
2
Au programme aujourd’hui
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
2
Au programme aujourd’hui
Effets réducteurs et câbles électriques
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
2
Au programme aujourd’hui
Effets réducteurs et câbles électriques Définition de l’effet réducteur
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
2
Au programme aujourd’hui
Effets réducteurs et câbles électriques Définition de l’effet réducteur
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Introduction
3
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Introduction Les câbles constituent le point faible d’un système du point de vue CEM.
3
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Introduction Les câbles constituent le point faible d’un système du point de vue CEM. Réduire les émissions ou améliorer l’immunité à toutes les fréquences s’avère
nécessaire.
3
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Introduction Les câbles constituent le point faible d’un système du point de vue CEM. Réduire les émissions ou améliorer l’immunité à toutes les fréquences s’avère
nécessaire. Pour réduire les perturbations collectés par les câbles il emporte de réduire les
couplages en mode commun.
3
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Introduction Les câbles constituent le point faible d’un système du point de vue CEM. Réduire les émissions ou améliorer l’immunité à toutes les fréquences s’avère
nécessaire. Pour réduire les perturbations collectés par les câbles il emporte de réduire les
couplages en mode commun. La maîtrise des effets réducteurs est une des principales clés de la CEM:
efficace et peu coûteuse.
3
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Introduction Les câbles constituent le point faible d’un système du point de vue CEM. Réduire les émissions ou améliorer l’immunité à toutes les fréquences s’avère
nécessaire. Pour réduire les perturbations collectés par les câbles il emporte de réduire les
couplages en mode commun. La maîtrise des effets réducteurs est une des principales clés de la CEM:
efficace et peu coûteuse.
3
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Introduction Les câbles constituent le point faible d’un système du point de vue CEM. Réduire les émissions ou améliorer l’immunité à toutes les fréquences s’avère
nécessaire. Pour réduire les perturbations collectés par les câbles il emporte de réduire les
couplages en mode commun. La maîtrise des effets réducteurs est une des principales clés de la CEM:
efficace et peu coûteuse.
Il y a trois couplages en mode commun en HF:
3
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Introduction Les câbles constituent le point faible d’un système du point de vue CEM. Réduire les émissions ou améliorer l’immunité à toutes les fréquences s’avère
nécessaire. Pour réduire les perturbations collectés par les câbles il emporte de réduire les
couplages en mode commun. La maîtrise des effets réducteurs est une des principales clés de la CEM:
efficace et peu coûteuse.
Il y a trois couplages en mode commun en HF:1. Couplage par impédance commune que l’on limite par le maillage des masses.
3
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Introduction Les câbles constituent le point faible d’un système du point de vue CEM. Réduire les émissions ou améliorer l’immunité à toutes les fréquences s’avère
nécessaire. Pour réduire les perturbations collectés par les câbles il emporte de réduire les
couplages en mode commun. La maîtrise des effets réducteurs est une des principales clés de la CEM:
efficace et peu coûteuse.
Il y a trois couplages en mode commun en HF:1. Couplage par impédance commune que l’on limite par le maillage des masses.2. Le couplage champ à câble.
3
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Introduction Les câbles constituent le point faible d’un système du point de vue CEM. Réduire les émissions ou améliorer l’immunité à toutes les fréquences s’avère
nécessaire. Pour réduire les perturbations collectés par les câbles il emporte de réduire les
couplages en mode commun. La maîtrise des effets réducteurs est une des principales clés de la CEM:
efficace et peu coûteuse.
Il y a trois couplages en mode commun en HF:1. Couplage par impédance commune que l’on limite par le maillage des masses.2. Le couplage champ à câble. 3. La diaphonie entre câbles.
3
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Introduction 2
4
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Introduction 2
• Toute structure conductrice proche des câbles apporte les deux bénéfices suivants:
4
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Introduction 2
• Toute structure conductrice proche des câbles apporte les deux bénéfices suivants:1. Un meilleur maillage des masses. Goulottes métalliques, structures métalliques etc. Le
maillage des masses est efficace dés le continu (f=0), n’est pas un effet réducteur car il n’agit pas comme un blindage. La réduction de l'impédance en mode commun est indépendante de la distance câble et masse.
4
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Introduction 2
• Toute structure conductrice proche des câbles apporte les deux bénéfices suivants:1. Un meilleur maillage des masses. Goulottes métalliques, structures métalliques etc. Le
maillage des masses est efficace dés le continu (f=0), n’est pas un effet réducteur car il n’agit pas comme un blindage. La réduction de l'impédance en mode commun est indépendante de la distance câble et masse.
2. Un effet réducteur proprement dit. Cet effet se cumule avec le précèdent. On l’obtient par la connexion de la masse des équipements aux structures conductrices parallèles et proches des câbles. On bénéficie d’un effet de surblindage qui contrairement au maillage des masses reste efficace en HF. C’est un effet réducteur presque gratuit qui agit par mutuelle inductance.
4
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Définition d’un effet réducteur
5
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Définition d’un effet réducteur L’effet réducteur d’une structure de masses se définit comme l’amplitude de la
perturbation en mode commun (tension ou courant) supporté par un câble installe loin des masses par rapport a l’amplitude sur le même câble installé contre la structure conductrice.
5
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Définition d’un effet réducteur L’effet réducteur d’une structure de masses se définit comme l’amplitude de la
perturbation en mode commun (tension ou courant) supporté par un câble installe loin des masses par rapport a l’amplitude sur le même câble installé contre la structure conductrice.
Par exemple un effet réducteur d’un facteur 5 signifie que un câble qui reçoit une perturbation en MC de 10V (loin des masses) ne reçoit plus que une perturbation en MC de 2V dans le cas ou le câblage est proche du réseau de masses.
5
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Explication de l’effet réducteur
6
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Explication de l’effet réducteur Lors d’une perturbation électromagnétique E, un courant I est induit dans les
conducteurs de masse (courants de Foucault). Ce courant I génère (loi de Lenz) un champ H qui s’y oppose (au courant I).
6
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Explication de l’effet réducteur Lors d’une perturbation électromagnétique E, un courant I est induit dans les
conducteurs de masse (courants de Foucault). Ce courant I génère (loi de Lenz) un champ H qui s’y oppose (au courant I).
Un câble installé très près de la masse est soumis a la fois a la perturbation électromagnétique E, que au champ H généré par le courant I dans le plan de masse. La somme de la perturbation E, et de son effet (champ H) est une perturbation résultante réduite.
6
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Explication de l’effet réducteur Lors d’une perturbation électromagnétique E, un courant I est induit dans les
conducteurs de masse (courants de Foucault). Ce courant I génère (loi de Lenz) un champ H qui s’y oppose (au courant I).
Un câble installé très près de la masse est soumis a la fois a la perturbation électromagnétique E, que au champ H généré par le courant I dans le plan de masse. La somme de la perturbation E, et de son effet (champ H) est une perturbation résultante réduite.
L’effet réducteur peut être modélisé par une inductance mutuelle M entre le câble victime et le plan de masse.
6
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Mise en équation de l’effet réducteur
7
j!M R + j!F
Uv = Umc
Umc
Uv! M + F
F
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Mise en équation de l’effet réducteur La résistance de masse R et l’inductance de fuite F en série au conducteur de
masse se comporte comme une impédance commune Zmc. Cette impédance limite l’effet réducteur car un courant Imc provoque une tension U= Imc*Zmc vue par le câble victime.
7
j!M R + j!F
Uv = Umc
Umc
Uv! M + F
F
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Mise en équation de l’effet réducteur La résistance de masse R et l’inductance de fuite F en série au conducteur de
masse se comporte comme une impédance commune Zmc. Cette impédance limite l’effet réducteur car un courant Imc provoque une tension U= Imc*Zmc vue par le câble victime.
Pour que l’effet réducteur soit grand il faut que l’inductance mutuelle M présente une impédance bien supérieure à l'impédance .
7
j!M R + j!F
Uv = Umc
Umc
Uv! M + F
F
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Mise en équation de l’effet réducteur La résistance de masse R et l’inductance de fuite F en série au conducteur de
masse se comporte comme une impédance commune Zmc. Cette impédance limite l’effet réducteur car un courant Imc provoque une tension U= Imc*Zmc vue par le câble victime.
Pour que l’effet réducteur soit grand il faut que l’inductance mutuelle M présente une impédance bien supérieure à l'impédance .
En continu, l’effet réducteur est nul car l’inductance mutuelle n’a aucun effet.
7
j!M R + j!F
Uv = Umc
Umc
Uv! M + F
F
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Mise en équation de l’effet réducteur La résistance de masse R et l’inductance de fuite F en série au conducteur de
masse se comporte comme une impédance commune Zmc. Cette impédance limite l’effet réducteur car un courant Imc provoque une tension U= Imc*Zmc vue par le câble victime.
Pour que l’effet réducteur soit grand il faut que l’inductance mutuelle M présente une impédance bien supérieure à l'impédance .
En continu, l’effet réducteur est nul car l’inductance mutuelle n’a aucun effet.
7
j!M R + j!F
Uv = Umc
Umc
Uv! M + F
F
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Mise en équation de l’effet réducteur La résistance de masse R et l’inductance de fuite F en série au conducteur de
masse se comporte comme une impédance commune Zmc. Cette impédance limite l’effet réducteur car un courant Imc provoque une tension U= Imc*Zmc vue par le câble victime.
Pour que l’effet réducteur soit grand il faut que l’inductance mutuelle M présente une impédance bien supérieure à l'impédance .
En continu, l’effet réducteur est nul car l’inductance mutuelle n’a aucun effet.
En HF l’influence de R devient négligeable apr rapport a M et F le rapport :
plus grande est cette valeur plus grand est l’effet réducteur. L’inductance Lc et la résistance Rc n’interviennent pas dans l’effet réducteur.
7
j!M R + j!F
Uv = Umc
Umc
Uv! M + F
F
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Exercice
8
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Exercice
Exprimer la tension Uv récolté entre le conducteur victime et la masse en fonction de Umc.
8
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Exercice: effet réducteur d’un câble de masse
9
20log|Umc(f)Uv(f)
|
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Exercice: effet réducteur d’un câble de masse
On installe un câble signal contre un conducteur de masse (de terre) en cuivre d’une section de 35 mm^2. En sachant que M entre câble et le conducteur de terre est de 0.8 µH/m et que F=0.2 µH/m, tracer l’effet réducteur :
9
20log|Umc(f)Uv(f)
|
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Solution
10
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Quelques considérations
11
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Quelques considérations En plus de l’effet réducteur s’ajoute l’effet de maillage des masses. Une cablette
de terre améliore l'équipotentielle aussi en DC, quand l’effet réducteur n’existe pas encore.
11
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Quelques considérations En plus de l’effet réducteur s’ajoute l’effet de maillage des masses. Une cablette
de terre améliore l'équipotentielle aussi en DC, quand l’effet réducteur n’existe pas encore.
L’effet réducteur en tension n’a pas d’unité et ne dépend pas des longueurs des câbles, mais seulement de la géométrie du câble victime par rapport à celle du câble de masse.
11
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Quelques considérations En plus de l’effet réducteur s’ajoute l’effet de maillage des masses. Une cablette
de terre améliore l'équipotentielle aussi en DC, quand l’effet réducteur n’existe pas encore.
L’effet réducteur en tension n’a pas d’unité et ne dépend pas des longueurs des câbles, mais seulement de la géométrie du câble victime par rapport à celle du câble de masse.
Pour une paire bifilaire asymétrique non blindée (pole - mis a la masse des deux cotés) l’effet réducteur est presque de 4 en HF. Pour une section de cuivre de 1 mm^2 à partir de 20 kHz l’effet réducteur est de 4.
11
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Quelques considérations En plus de l’effet réducteur s’ajoute l’effet de maillage des masses. Une cablette
de terre améliore l'équipotentielle aussi en DC, quand l’effet réducteur n’existe pas encore.
L’effet réducteur en tension n’a pas d’unité et ne dépend pas des longueurs des câbles, mais seulement de la géométrie du câble victime par rapport à celle du câble de masse.
Pour une paire bifilaire asymétrique non blindée (pole - mis a la masse des deux cotés) l’effet réducteur est presque de 4 en HF. Pour une section de cuivre de 1 mm^2 à partir de 20 kHz l’effet réducteur est de 4.
Pour améliorer l’effet réducteur on peut jouer sur deux paramètres:
11
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Quelques considérations En plus de l’effet réducteur s’ajoute l’effet de maillage des masses. Une cablette
de terre améliore l'équipotentielle aussi en DC, quand l’effet réducteur n’existe pas encore.
L’effet réducteur en tension n’a pas d’unité et ne dépend pas des longueurs des câbles, mais seulement de la géométrie du câble victime par rapport à celle du câble de masse.
Pour une paire bifilaire asymétrique non blindée (pole - mis a la masse des deux cotés) l’effet réducteur est presque de 4 en HF. Pour une section de cuivre de 1 mm^2 à partir de 20 kHz l’effet réducteur est de 4.
Pour améliorer l’effet réducteur on peut jouer sur deux paramètres: Augmenter M entre le câble victime et le conducteur de masse.
11
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Quelques considérations En plus de l’effet réducteur s’ajoute l’effet de maillage des masses. Une cablette
de terre améliore l'équipotentielle aussi en DC, quand l’effet réducteur n’existe pas encore.
L’effet réducteur en tension n’a pas d’unité et ne dépend pas des longueurs des câbles, mais seulement de la géométrie du câble victime par rapport à celle du câble de masse.
Pour une paire bifilaire asymétrique non blindée (pole - mis a la masse des deux cotés) l’effet réducteur est presque de 4 en HF. Pour une section de cuivre de 1 mm^2 à partir de 20 kHz l’effet réducteur est de 4.
Pour améliorer l’effet réducteur on peut jouer sur deux paramètres: Augmenter M entre le câble victime et le conducteur de masse. Réduire l’inductance de fuite F du conducteur de masse.
11
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Quelques considérations En plus de l’effet réducteur s’ajoute l’effet de maillage des masses. Une cablette
de terre améliore l'équipotentielle aussi en DC, quand l’effet réducteur n’existe pas encore.
L’effet réducteur en tension n’a pas d’unité et ne dépend pas des longueurs des câbles, mais seulement de la géométrie du câble victime par rapport à celle du câble de masse.
Pour une paire bifilaire asymétrique non blindée (pole - mis a la masse des deux cotés) l’effet réducteur est presque de 4 en HF. Pour une section de cuivre de 1 mm^2 à partir de 20 kHz l’effet réducteur est de 4.
Pour améliorer l’effet réducteur on peut jouer sur deux paramètres: Augmenter M entre le câble victime et le conducteur de masse. Réduire l’inductance de fuite F du conducteur de masse.
On peut augmenter M en mettant un tore ferrite autour de tous les conducteurs.
11
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Quelques considérations En plus de l’effet réducteur s’ajoute l’effet de maillage des masses. Une cablette
de terre améliore l'équipotentielle aussi en DC, quand l’effet réducteur n’existe pas encore.
L’effet réducteur en tension n’a pas d’unité et ne dépend pas des longueurs des câbles, mais seulement de la géométrie du câble victime par rapport à celle du câble de masse.
Pour une paire bifilaire asymétrique non blindée (pole - mis a la masse des deux cotés) l’effet réducteur est presque de 4 en HF. Pour une section de cuivre de 1 mm^2 à partir de 20 kHz l’effet réducteur est de 4.
Pour améliorer l’effet réducteur on peut jouer sur deux paramètres: Augmenter M entre le câble victime et le conducteur de masse. Réduire l’inductance de fuite F du conducteur de masse.
On peut augmenter M en mettant un tore ferrite autour de tous les conducteurs.
La réduction de F s'obtient avec une réseau de masses dense ou une masse plus enveloppante (goulotte, blindage du câble), cela permet de atteindre un facteur réducteur de plusieurs centaines en HF. 11
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Autres effets réducteurs
12
Perturbation sans plan
Perturbation avec plan=
!
10H
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Autres effets réducteurs En présence de champ électromagnétique HF un plan ou une tôle de masse est
préférable à un conducteur d’accompagnement.
12
Perturbation sans plan
Perturbation avec plan=
!
10H
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Autres effets réducteurs En présence de champ électromagnétique HF un plan ou une tôle de masse est
préférable à un conducteur d’accompagnement. Contre les champs l’effet réducteur d’un plan de masse est d’autant meilleur
que le câble est plus près. Il atteint en HF la valeur approximative de :
12
Perturbation sans plan
Perturbation avec plan=
!
10H
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Exercice
13
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Exercice
Effet réducteur d’un plan de masse:
13
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Exercice
Effet réducteur d’un plan de masse: On installe une tôle au sol entre des armoires d’un système. Des câbles sont
posés sur la tôle, à 5 cm de hauteur. Quel est l’effet réducteur à 100 MHz?
13
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Solution
14
• Si la distance entre le câble et la tôle dépasse le dixième de la longueur d’onde il n’y a pratiquement plus d’effet réducteur.
• Si la distance devient plus grande par ex Labda/4 il y a même amplification de la per turbat ion à cause d ' in ter férence constructive et on peut perdre un facteur 2 sur l’effet réducteur.
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement des blindages des câbles
15
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement des blindages des câbles L’effet réducteur des câbles blindés dont le blindage est raccordé des deux
cotées est le même que celui d’un conducteur d’accompagnement
15
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement des blindages des câbles L’effet réducteur des câbles blindés dont le blindage est raccordé des deux
cotées est le même que celui d’un conducteur d’accompagnement L’écran d’un câble coaxial sert à la fois de retour de signal interne que de
blindage contre les perturbations externes.
15
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement des blindages des câbles L’effet réducteur des câbles blindés dont le blindage est raccordé des deux
cotées est le même que celui d’un conducteur d’accompagnement L’écran d’un câble coaxial sert à la fois de retour de signal interne que de
blindage contre les perturbations externes. Le blindage d’un paire ou d’un toron de conducteurs sert uniquement comme
protection. Le retour se fait par des conducteurs protégés.
15
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement des blindages des câbles L’effet réducteur des câbles blindés dont le blindage est raccordé des deux
cotées est le même que celui d’un conducteur d’accompagnement L’écran d’un câble coaxial sert à la fois de retour de signal interne que de
blindage contre les perturbations externes. Le blindage d’un paire ou d’un toron de conducteurs sert uniquement comme
protection. Le retour se fait par des conducteurs protégés. Les câbles blindés sont au moins aussi efficaces en HF que les câbles coaxiaux,
ils sont meilleurs en BF si la paire est équilibrée.
15
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement des blindages des câbles L’effet réducteur des câbles blindés dont le blindage est raccordé des deux
cotées est le même que celui d’un conducteur d’accompagnement L’écran d’un câble coaxial sert à la fois de retour de signal interne que de
blindage contre les perturbations externes. Le blindage d’un paire ou d’un toron de conducteurs sert uniquement comme
protection. Le retour se fait par des conducteurs protégés. Les câbles blindés sont au moins aussi efficaces en HF que les câbles coaxiaux,
ils sont meilleurs en BF si la paire est équilibrée. En BF la symétrie des paires permet de s’affranchir des problèmes de ronflette.
15
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement des blindages des câbles L’effet réducteur des câbles blindés dont le blindage est raccordé des deux
cotées est le même que celui d’un conducteur d’accompagnement L’écran d’un câble coaxial sert à la fois de retour de signal interne que de
blindage contre les perturbations externes. Le blindage d’un paire ou d’un toron de conducteurs sert uniquement comme
protection. Le retour se fait par des conducteurs protégés. Les câbles blindés sont au moins aussi efficaces en HF que les câbles coaxiaux,
ils sont meilleurs en BF si la paire est équilibrée. En BF la symétrie des paires permet de s’affranchir des problèmes de ronflette. Pourquoi un câble blindé est souvent décevant ? Souvent le blindage est
raccordé que d’un côté ou pas raccordé du tout. Son principe de fonctionnement n’est alors plus respecté.
15
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Aucun raccordement
16
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Aucun raccordement Raccorder un écran de câble nulle part est pratique mais presque inutile !
16
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Aucun raccordement Raccorder un écran de câble nulle part est pratique mais presque inutile ! Le seul effet favorable est la réduction de la diaphonie capacitive entre paires, cet effet est le même si
le blindage est relié que d’un côté également.
16
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Aucun raccordement Raccorder un écran de câble nulle part est pratique mais presque inutile ! Le seul effet favorable est la réduction de la diaphonie capacitive entre paires, cet effet est le même si
le blindage est relié que d’un côté également. Les écrans électrostatiques sont transparents en champ magnétique, ils sont donc inefficaces en
diaphonie inductive.
16
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Aucun raccordement Raccorder un écran de câble nulle part est pratique mais presque inutile ! Le seul effet favorable est la réduction de la diaphonie capacitive entre paires, cet effet est le même si
le blindage est relié que d’un côté également. Les écrans électrostatiques sont transparents en champ magnétique, ils sont donc inefficaces en
diaphonie inductive. Il est acceptable de raccorder un écran interne à la masse de l’étage d’entrée. Ainsi l’étage d’entrée est
protégé contre la diaphonie capacitive , en BF , mais peu en HF.
16
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Aucun raccordement Raccorder un écran de câble nulle part est pratique mais presque inutile ! Le seul effet favorable est la réduction de la diaphonie capacitive entre paires, cet effet est le même si
le blindage est relié que d’un côté également. Les écrans électrostatiques sont transparents en champ magnétique, ils sont donc inefficaces en
diaphonie inductive. Il est acceptable de raccorder un écran interne à la masse de l’étage d’entrée. Ainsi l’étage d’entrée est
protégé contre la diaphonie capacitive , en BF , mais peu en HF. Contre les perturbations externes un écran non raccordé est parfaitement inefficace, tout au plus il
décale es fréquences de résonance (pas relié résonance en Lambda/2, relié d’un coté résonance en Lambda/4)
16
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement que d’un côté
17
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement que d’un côté
Sert uniquement à protéger les lignes d’un couplage capacitif, la perturbation étant essentiellement un champ électrique BF. Cela peut être utile pour des liaisons à haute impédance.
17
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement que d’un côté
Sert uniquement à protéger les lignes d’un couplage capacitif, la perturbation étant essentiellement un champ électrique BF. Cela peut être utile pour des liaisons à haute impédance.
Un raccordement d’un seul coté interdit la circulation d’un courant BF (uniquement) dans l’écran. Cela évite d’induire une tension différentielle par couplage inductif dans une paire peu symétrique ou un câble coaxial.
17
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement que d’un côté
Sert uniquement à protéger les lignes d’un couplage capacitif, la perturbation étant essentiellement un champ électrique BF. Cela peut être utile pour des liaisons à haute impédance.
Un raccordement d’un seul coté interdit la circulation d’un courant BF (uniquement) dans l’écran. Cela évite d’induire une tension différentielle par couplage inductif dans une paire peu symétrique ou un câble coaxial.
Pour réduire le courant en mode commun il faut limiter la capacité parasite entre la partie hors écran et la masse. A la fréquence de résonance du câble (L = Lambda/4) la perturbation sur a partie mon blindée est sévère.
17
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
18
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Même pour une fréquence de 50 Hz le couplage peut être gênant pour une liaison faible amplitude à haute impédance. L’exemple du pick-up est flagrant, le remède est de relier sa masse à celle de l’amplificateur par un conducteur. Equipotentielle.
18
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Même pour une fréquence de 50 Hz le couplage peut être gênant pour une liaison faible amplitude à haute impédance. L’exemple du pick-up est flagrant, le remède est de relier sa masse à celle de l’amplificateur par un conducteur. Equipotentielle.
Toute canalisation conductrice doit être mise à la terre à l’entrée comme à la sortie, donc à l’entrée de chaque bâtiment. Il serait donc illégal de relier d’un seul coté l’écran d’un câble entre 2 bâtiments ayant des terres séparées. C’est un réel problème pour les câbles de liaison ethernet, il faut donc relier les terres!
18
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Même pour une fréquence de 50 Hz le couplage peut être gênant pour une liaison faible amplitude à haute impédance. L’exemple du pick-up est flagrant, le remède est de relier sa masse à celle de l’amplificateur par un conducteur. Equipotentielle.
Toute canalisation conductrice doit être mise à la terre à l’entrée comme à la sortie, donc à l’entrée de chaque bâtiment. Il serait donc illégal de relier d’un seul coté l’écran d’un câble entre 2 bâtiments ayant des terres séparées. C’est un réel problème pour les câbles de liaison ethernet, il faut donc relier les terres!
Le courant MV d’un câble se mesure facilement avec un pince ampérométrique, quelque soit le raccordement des écrans.
18
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Même pour une fréquence de 50 Hz le couplage peut être gênant pour une liaison faible amplitude à haute impédance. L’exemple du pick-up est flagrant, le remède est de relier sa masse à celle de l’amplificateur par un conducteur. Equipotentielle.
Toute canalisation conductrice doit être mise à la terre à l’entrée comme à la sortie, donc à l’entrée de chaque bâtiment. Il serait donc illégal de relier d’un seul coté l’écran d’un câble entre 2 bâtiments ayant des terres séparées. C’est un réel problème pour les câbles de liaison ethernet, il faut donc relier les terres!
Le courant MV d’un câble se mesure facilement avec un pince ampérométrique, quelque soit le raccordement des écrans.
Une faute courante est de croire que deux écrans non reliés entre eux (concentriques), reliés chacun d’un coté offrent un blindage efficace. En effet ce n’est pas mieux protégé que avec un seul écran et c’est 100 fois moins bien en HF que avec un seul écran relié aux deux bouts.
18
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement bilatéral
19
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement bilatéral Le raccordement bilatéral est le plus efficace pour les perturbations MC en HF.
Même à la fréquence de résonance du câble lorsque la longueur du câble avoisine le demie longueur d’onde l’effet réducteur reste excellent. Aucune surtension ne peut apparaître où que ce soit.
19
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement bilatéral Le raccordement bilatéral est le plus efficace pour les perturbations MC en HF.
Même à la fréquence de résonance du câble lorsque la longueur du câble avoisine le demie longueur d’onde l’effet réducteur reste excellent. Aucune surtension ne peut apparaître où que ce soit.
Au delà de 1 MHz l’effet réducteur avoisine généralement 300. Aucun effet réducteur agit en dessous de 3 kHz.
19
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement bilatéral Le raccordement bilatéral est le plus efficace pour les perturbations MC en HF.
Même à la fréquence de résonance du câble lorsque la longueur du câble avoisine le demie longueur d’onde l’effet réducteur reste excellent. Aucune surtension ne peut apparaître où que ce soit.
Au delà de 1 MHz l’effet réducteur avoisine généralement 300. Aucun effet réducteur agit en dessous de 3 kHz.
Pour les fréquences basses le mode commun s’ajoute entièrement à la tension utile.
19
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement bilatéral Le raccordement bilatéral est le plus efficace pour les perturbations MC en HF.
Même à la fréquence de résonance du câble lorsque la longueur du câble avoisine le demie longueur d’onde l’effet réducteur reste excellent. Aucune surtension ne peut apparaître où que ce soit.
Au delà de 1 MHz l’effet réducteur avoisine généralement 300. Aucun effet réducteur agit en dessous de 3 kHz.
Pour les fréquences basses le mode commun s’ajoute entièrement à la tension utile.
L’effet réducteur se met en équation comme un conducteur d'accompagnement. Seul les valeurs de F et R et M sont différents. En effet on aura F = 2.5nH/m pour un coax et de 0.25 µH/m pour une paire bifilaire. Dans les deux cas la mutuelle avoisine les 1 µH/m.
19
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Inductance de transfert
20
!/m
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Inductance de transfert L’inductance de transfert Zt se compose de la résistance linéique du blindage
R et de son inductance de fuite L. L’inductance mutuelle n’intervient pas dans Zt.
20
!/m
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Inductance de transfert L’inductance de transfert Zt se compose de la résistance linéique du blindage
R et de son inductance de fuite L. L’inductance mutuelle n’intervient pas dans Zt.
Zt est donnée par le fabricants en , l'impédance de transfert multiplié par la longueur du câble donne l'impédance de couplage entre le courant d’écran et le signal transmis.
20
!/m
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Impédance de transfert
21
m!/m
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Impédance de transfert Zt dépend uniquement du blindage et non des conducteurs de l’âme.
21
m!/m
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Impédance de transfert Zt dépend uniquement du blindage et non des conducteurs de l’âme. Dans la figure suivante Zt pour deux câbles coaxiaux à simple ou double
tresse. l'impédance de transfert peut atteindre des valeurs inférieurs à 1 @ 10 MHz pour des câbles dits à haute immunité comme le RG55/KX13.
21
m!/m
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Exercice
22
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Exercice
Effet réducteur d’un câble coaxial
22
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Exercice
Effet réducteur d’un câble coaxial Un câble coaxial à simple tresse (RG58) d’une longueur L = 3m subit un
courant en mode commun Imc= 10mA à 10 MHz. Quelle est la tension qui s’ajoute au signal transmis?
22
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Exercice
Effet réducteur d’un câble coaxial Un câble coaxial à simple tresse (RG58) d’une longueur L = 3m subit un
courant en mode commun Imc= 10mA à 10 MHz. Quelle est la tension qui s’ajoute au signal transmis?
Même question pour un double blindage (RG55) et pour des câbles longs.
22
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Exercice
23
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Exercice Comparaison UTP/STP pour un réseau informatique local rapide.
23
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Exercice Comparaison UTP/STP pour un réseau informatique local rapide. Un réseau local moderne transmet sur 100 m un débit de données de l’ordre de
150 Mb/s. Sachant que l’on demande de respecter la classe b en émission rayonnée et garantir une immunité en MC de 10V de tension modulée à 80%selon le test 61000-4-6, est il possible d’utiliser une paire non blindée (UTP) ou est il nécessaire de utiliser une paire blindée (STP) ?
23
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Solution
24
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Quelques Règles Simples
25
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Quelques Règles Simples Raccorder un câble blindé que d’un côté n’est possible que si les 5 règles
suivantes sont respectées:
25
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Quelques Règles Simples Raccorder un câble blindé que d’un côté n’est possible que si les 5 règles
suivantes sont respectées:1. Les signaux à transmettre sont à BF, toute l’énergie d signal se trouve dans une
bande située entre 0 et quelques kHz.
25
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Quelques Règles Simples Raccorder un câble blindé que d’un côté n’est possible que si les 5 règles
suivantes sont respectées:1. Les signaux à transmettre sont à BF, toute l’énergie d signal se trouve dans une
bande située entre 0 et quelques kHz.2. Les signaux à transmettre sont à bas niveau: lorsque le niveau du bruit tolérable en
BF est inférieur à quelques mV sur paire blindée dans un environnement normal (industrie, médical, bureau), et de 1V sur un câble coaxial.
25
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Quelques Règles Simples Raccorder un câble blindé que d’un côté n’est possible que si les 5 règles
suivantes sont respectées:1. Les signaux à transmettre sont à BF, toute l’énergie d signal se trouve dans une
bande située entre 0 et quelques kHz.2. Les signaux à transmettre sont à bas niveau: lorsque le niveau du bruit tolérable en
BF est inférieur à quelques mV sur paire blindée dans un environnement normal (industrie, médical, bureau), et de 1V sur un câble coaxial.
3. Il peut exister en BF une tension de mode commun, entre extrémités de câble, supérieure à la tension de bruit tolérable multiplié par le CMRR de la liaison.
25
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Quelques Règles Simples Raccorder un câble blindé que d’un côté n’est possible que si les 5 règles
suivantes sont respectées:1. Les signaux à transmettre sont à BF, toute l’énergie d signal se trouve dans une
bande située entre 0 et quelques kHz.2. Les signaux à transmettre sont à bas niveau: lorsque le niveau du bruit tolérable en
BF est inférieur à quelques mV sur paire blindée dans un environnement normal (industrie, médical, bureau), et de 1V sur un câble coaxial.
3. Il peut exister en BF une tension de mode commun, entre extrémités de câble, supérieure à la tension de bruit tolérable multiplié par le CMRR de la liaison.
4. La transmission du signal s’effectue en tension et non en courant.
25
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Quelques Règles Simples Raccorder un câble blindé que d’un côté n’est possible que si les 5 règles
suivantes sont respectées:1. Les signaux à transmettre sont à BF, toute l’énergie d signal se trouve dans une
bande située entre 0 et quelques kHz.2. Les signaux à transmettre sont à bas niveau: lorsque le niveau du bruit tolérable en
BF est inférieur à quelques mV sur paire blindée dans un environnement normal (industrie, médical, bureau), et de 1V sur un câble coaxial.
3. Il peut exister en BF une tension de mode commun, entre extrémités de câble, supérieure à la tension de bruit tolérable multiplié par le CMRR de la liaison.
4. La transmission du signal s’effectue en tension et non en courant.5. L’écran dont on parle est celui immédiatement autour des conducteurs signaux.
25
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Quelques Règles Simples Raccorder un câble blindé que d’un côté n’est possible que si les 5 règles
suivantes sont respectées:1. Les signaux à transmettre sont à BF, toute l’énergie d signal se trouve dans une
bande située entre 0 et quelques kHz.2. Les signaux à transmettre sont à bas niveau: lorsque le niveau du bruit tolérable en
BF est inférieur à quelques mV sur paire blindée dans un environnement normal (industrie, médical, bureau), et de 1V sur un câble coaxial.
3. Il peut exister en BF une tension de mode commun, entre extrémités de câble, supérieure à la tension de bruit tolérable multiplié par le CMRR de la liaison.
4. La transmission du signal s’effectue en tension et non en courant.5. L’écran dont on parle est celui immédiatement autour des conducteurs signaux.
•
25
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Cas du capteur isolé non blindé
26
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Cas du capteur isolé non blindé
Si le capteur n’est pas blindé la partie extérieure au blindage est soumise aux champs. Cette portion non blindée devrait rester la plus petite possible (quelques cm au max).
26
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Cas du capteur isolé non blindé
Si le capteur n’est pas blindé la partie extérieure au blindage est soumise aux champs. Cette portion non blindée devrait rester la plus petite possible (quelques cm au max).
Une possibilité est d’introduire un filtre passif PB à l’entrée de l’électronique.
26
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Cas du capteur isolé non blindé
Si le capteur n’est pas blindé la partie extérieure au blindage est soumise aux champs. Cette portion non blindée devrait rester la plus petite possible (quelques cm au max).
Une possibilité est d’introduire un filtre passif PB à l’entrée de l’électronique. A des fréquences correspondantes à la résonance du câble L = Lambda/4 la
liaison est particulièrement vulnérable.
26
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Cas du capteur isolé non blindé
Si le capteur n’est pas blindé la partie extérieure au blindage est soumise aux champs. Cette portion non blindée devrait rester la plus petite possible (quelques cm au max).
Une possibilité est d’introduire un filtre passif PB à l’entrée de l’électronique. A des fréquences correspondantes à la résonance du câble L = Lambda/4 la
liaison est particulièrement vulnérable. Il est possible d'amortir cette résonance en mettant un circuit R-C série entre le
blindage du câble et la masse du châssis.
26
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement optimal en laboratoire d’un capteur non isolé.
27
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement optimal en laboratoire d’un capteur non isolé.
Le cas le plus difficile est celui où le capteur à un pôle relié à la masse (cas typique d’un thermocouple ou d’une jauge de contrainte).
27
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement optimal en laboratoire d’un capteur non isolé.
Le cas le plus difficile est celui où le capteur à un pôle relié à la masse (cas typique d’un thermocouple ou d’une jauge de contrainte).
Il faut rejeter le MC en BF par un étage amplificateur avec grand CMRR.
27
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement optimal en laboratoire d’un capteur non isolé.
Le cas le plus difficile est celui où le capteur à un pôle relié à la masse (cas typique d’un thermocouple ou d’une jauge de contrainte).
Il faut rejeter le MC en BF par un étage amplificateur avec grand CMRR. Entre réseau proches avec des masses bien maillées un ampli
d’instrumentation suffit, pour des connexions à plus longue distance une liaison opto-couplée est nécessaire.
27
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement optimal en laboratoire d’un capteur non isolé.
Le cas le plus difficile est celui où le capteur à un pôle relié à la masse (cas typique d’un thermocouple ou d’une jauge de contrainte).
Il faut rejeter le MC en BF par un étage amplificateur avec grand CMRR. Entre réseau proches avec des masses bien maillées un ampli
d’instrumentation suffit, pour des connexions à plus longue distance une liaison opto-couplée est nécessaire.
Cette connexion est réservée à un branchement de labo car il faut volontairement laisser non connecté le blindage du câble au boîtier de l’ampli.
27
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement industriel proposé pour un capteur non isolé
28
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement industriel proposé pour un capteur non isolé
Pour un raccordement industriel on préférera la version ci dessous, un filtre passif PB est relié à l’entrée de l’amplificateur et le blindage n’est pas connecté au niveau du capteur.
28
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Raccordement industriel proposé pour un capteur non isolé
Pour un raccordement industriel on préférera la version ci dessous, un filtre passif PB est relié à l’entrée de l’amplificateur et le blindage n’est pas connecté au niveau du capteur.
A défaut de connecter le blindage du coté capteur on relie un RC série entre le blindage du câble et le châssis du capteur, ceci attenue la résonance du câble.
28
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Application
29
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Application Raccordement d’écran coté réception et dissymétrie d’impédances
29
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Application Raccordement d’écran coté réception et dissymétrie d’impédances Une paire bifilaire blindée longue de 100m ayant une capacité MC de 140pF/m
relie un circuit non flottant (sortie - à la masse) avec une résistance de sortie de 600 ohm à un AO à grand CMRR. Quelle tension MC collecte-t-on avec Umc=1V @50Hz si l’écran n’est relié à la masse que du coté réception?
29
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Conséquences de la règle de raccordement
30
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Conséquences de la règle de raccordement
1. Si les signaux à transmettre ont leur bande de fréquence au dessus de environ 2 kHz un filtre PH en entrée de l’électronique est conseillé, ce qui permet de réduire les perturbations BF. Dans ce cas on reliera les blindages des deux cotées.
30
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Conséquences de la règle de raccordement
1. Si les signaux à transmettre ont leur bande de fréquence au dessus de environ 2 kHz un filtre PH en entrée de l’électronique est conseillé, ce qui permet de réduire les perturbations BF. Dans ce cas on reliera les blindages des deux cotées.
2. Si les signaux à transmettre tolèrent un bruit BF de l’ordre de 100 uV, le courant MC sur l’écran d’une paire symétrique n’est pas gênant. Pour les équipements audio sensibles il convient aussi de relier les blindages des deux cotées à la masse chassis. Avec une électronique symétrique une perturbation en MC à 50Hz de 1V efficace peut donner lieu à une perturbation en MD de seulement 10 uV. Une paire T+T blindée est à la limite de ces critères: Bande passante entre 300Hz et 3.4 kHz, seuil de la perturbation audible 1mV. Iles pourtant conseillé de mettre à la masse le blindage des deux cotés, même si les equipotentielles ne sont pas bonnes. Même pour les liaisons ADSL la connexion bilatérale est fortement conseillée.
30
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Conséquences de la règle de raccordement
1. Si les signaux à transmettre ont leur bande de fréquence au dessus de environ 2 kHz un filtre PH en entrée de l’électronique est conseillé, ce qui permet de réduire les perturbations BF. Dans ce cas on reliera les blindages des deux cotées.
2. Si les signaux à transmettre tolèrent un bruit BF de l’ordre de 100 uV, le courant MC sur l’écran d’une paire symétrique n’est pas gênant. Pour les équipements audio sensibles il convient aussi de relier les blindages des deux cotées à la masse chassis. Avec une électronique symétrique une perturbation en MC à 50Hz de 1V efficace peut donner lieu à une perturbation en MD de seulement 10 uV. Une paire T+T blindée est à la limite de ces critères: Bande passante entre 300Hz et 3.4 kHz, seuil de la perturbation audible 1mV. Iles pourtant conseillé de mettre à la masse le blindage des deux cotés, même si les equipotentielles ne sont pas bonnes. Même pour les liaisons ADSL la connexion bilatérale est fortement conseillée.
3. Même si le signal à transmettre est BF et à bas niveau, il est possible d’appliquer la connexion bilaterale si les perturbations en MC à BF sont faibles.
30
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Conséquences de la règle de raccordement
31
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Conséquences de la règle de raccordement
3. A chaque fois qu’un câble quitte un coffret on pourrait craindre une perturbation MC, cela est souvent faux, il suffit d’avoir un réseau de masses maillées entre équipements ou une tôle métallique posée au sol entre armoires, même si l’installation est grande (machine d’impression, locomotive etc.) l'impédance du plan de masse reste de l’ordre de 1 mΩ.
31
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Conséquences de la règle de raccordement
3. A chaque fois qu’un câble quitte un coffret on pourrait craindre une perturbation MC, cela est souvent faux, il suffit d’avoir un réseau de masses maillées entre équipements ou une tôle métallique posée au sol entre armoires, même si l’installation est grande (machine d’impression, locomotive etc.) l'impédance du plan de masse reste de l’ordre de 1 mΩ.
4. Un écran de câble pour une liaison 4-20 mA devrait toujours être mis à la masse des deux côtés. Un courant MC sur le blindage peut induire une faible tension différentielle, mais le signal étant transmis en courant ceci n’est pas gênant. On dit souvent que une liaison en courant est moins sensible aux perturbations: en théorie c’est faux mais en pratique si le blindage st relié des deux cotées un champ E ne perturbe pas et un champ H induit une faible tension. Il est plus facile de transmettre un courant de 1nA que une tension de 1μV !
31
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Exercice: Risque d’amplifier le signal en sortie d’un capteur.
32
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Exercice: Risque d’amplifier le signal en sortie d’un capteur.
Un câble type RG58 long de 30 m transmet le signal d’un capteur capacitif de 100 pF. Le bruit en MD que l’électronique tolère est de 1mV.
32
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Exercice: Risque d’amplifier le signal en sortie d’un capteur.
Un câble type RG58 long de 30 m transmet le signal d’un capteur capacitif de 100 pF. Le bruit en MD que l’électronique tolère est de 1mV.
1. Quelle est l’amplitude de la perturbation récoltée aux bornes d’une résistance de 50 Ω placée à ‘entrée de l’amplificateur, si l’on relie les deux bouts du blindage à la masse, en présence d’une perturbation MC de 1V à 50Hz ?
32
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Exercice: Risque d’amplifier le signal en sortie d’un capteur.
Un câble type RG58 long de 30 m transmet le signal d’un capteur capacitif de 100 pF. Le bruit en MD que l’électronique tolère est de 1mV.
1. Quelle est l’amplitude de la perturbation récoltée aux bornes d’une résistance de 50 Ω placée à ‘entrée de l’amplificateur, si l’on relie les deux bouts du blindage à la masse, en présence d’une perturbation MC de 1V à 50Hz ?
2. Même question si l’on amplifie le signal du capteur avant de le connecter au câble avec un ampli ayant une impédance ce de sortie de 50 Ω ?
32
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Solution
33
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Solution
33
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Sur-blindage
34
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
Sur-blindage5. Un sur-blindage isolé des paires internes devrait toujours être relié aux deux
bouts. Le champ magnétique à l’intérieur étant pratiquement nul on ne risque pas d’induire un ronflement en mode différentiel. Parmi les sur-blindages nous pouvons citer les tresses de masses accompagnant un câble blindé, les goulottes conductrices etc.
34
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
A quelle masse se raccorder ?
35
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
A quelle masse se raccorder ? Rappelons que en CEM un circuit électronique doit être à la fois protégé des
variations de tension rapides par rapport à son équipotentielle, et des courants de MC. Si vous respectez ces deux règles en reliant les blindages et les équipotentielles cela suffit.
35
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
A quelle masse se raccorder ? Rappelons que en CEM un circuit électronique doit être à la fois protégé des
variations de tension rapides par rapport à son équipotentielle, et des courants de MC. Si vous respectez ces deux règles en reliant les blindages et les équipotentielles cela suffit.
La première règle suggère de raccorder le 0V électronique à la masse du châssis, alors que la deuxième suggère de raccorder le blindage des câbles à la masse mécanique. Pour une paire blindé ces deux règles ne posent aucun problème mais pour un câble coaxial le blindage sert à la fois de blindage et de retour signal.
35
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
A quelle masse se raccorder ? Rappelons que en CEM un circuit électronique doit être à la fois protégé des
variations de tension rapides par rapport à son équipotentielle, et des courants de MC. Si vous respectez ces deux règles en reliant les blindages et les équipotentielles cela suffit.
La première règle suggère de raccorder le 0V électronique à la masse du châssis, alors que la deuxième suggère de raccorder le blindage des câbles à la masse mécanique. Pour une paire blindé ces deux règles ne posent aucun problème mais pour un câble coaxial le blindage sert à la fois de blindage et de retour signal.
En radio ou en technique numérique relier le 0V au châssis est favorable.
35
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
A quelle masse se raccorder ? Rappelons que en CEM un circuit électronique doit être à la fois protégé des
variations de tension rapides par rapport à son équipotentielle, et des courants de MC. Si vous respectez ces deux règles en reliant les blindages et les équipotentielles cela suffit.
La première règle suggère de raccorder le 0V électronique à la masse du châssis, alors que la deuxième suggère de raccorder le blindage des câbles à la masse mécanique. Pour une paire blindé ces deux règles ne posent aucun problème mais pour un câble coaxial le blindage sert à la fois de blindage et de retour signal.
En radio ou en technique numérique relier le 0V au châssis est favorable. En analogique à bas niveau, ce raccordement crée une boucle de masse dans
l’équipement qui est parfois gênante. Cette boucle risque de transformer un champ H en une petite tension induite. On pourrait être tentés de ne pas relier le blindage au châssis en utilisant des connecteurs BNC isolés mais le blindage HF serait fortement dégradé.
35
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
36
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
36
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
36
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
36
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
36
DFEEMTICEM.pdf
Cours CEM Formation FEE 2008-2009
36
Merci de votre attention !
