Los límites para las emisiones conducidas están especificados en la sección 2.3.2 por las normas CISPR 15 que son iguales para la Parte 18 de la FCC.
Las mediciones se realizaron de acuerdo al procedimiento descrito en la sección 2.5.2. El factor de corrección para medir tensión con la sonda de corriente y el factor de transductor de la sonda (ver apéndice B.2) se sumaron para introducirlo en el programa ESPK-1 en la opción de “factor de transductor”, estos valores se muestran en la tabla 3.5.
Tabla 3.5 Valores obtenidos para tener la lectura de tensión (Volts).
Frecuencia Factor de transductor en ESPK - 1 (dB) 1kHz 86,4 10kHz 66,4 100kHz 46,4 1MHz 26,4 1MHz – 30MHz 26,4
El ruido de fondo se midió para cada sistema (“A” y “B”), el cual fue un poco diferente; en la siguiente sección se muestran estas mediciones y los resultados obtenidos en las mediciones de interferencias.
El número de mediciones realizadas se muestra en la tabla 3.6, se especifican para los dos sistemas.
CAPÍTULO III: MEDICIONES DE INTERFERENCIA ELECTROMAGNÉTICA DE BALASTROS ELECTRÓNICOS.
Tabla 3.6 Mediciones de interferencias conducidas en el intervalo 9kHz- 30MHz.
Muestras No. Mediciones
A.1 12 Mediciones A.2 10 Mediciones A.3 10 Mediciones A.4 10 Mediciones B.1 10 Mediciones B.2 11 Mediciones B.3 10 Mediciones B.4 10 Mediciones
Para una mejor percepción de las interferencias de los balastros electrónicos, se realizaron en promedio 10 mediciones para cada muestra y los resultados de estas mediciones se representan en una gráfica como sigue: el promedio de las mediciones de pre-barrido de EMI (con detector pico); las mediciones finales (con detector cuasi – pico) en las frecuencias donde rebasaban el límite para cada medición realizada, el ruido de ambiente y los límites de la norma correspondiente.
Sistema A. Balastros Electrónicos para lámparas de alta intensidad de descarga (High Intensity Discharge, HID).
Ruido de fondo.
Para disminuir un poco el ruido que provenía de la línea de alimentación, se utilizó la línea artificial LISN entre la línea de alimentación y la línea de alimentación del balastro; adicionalmente, se desconectaron todos los equipos cercanos a la toma utilizada, debido a que algunos equipo generaban EMI conducidas; por ejemplo, se observó que el monitor de la computadora interfería en el intervalo de frecuencias de 4MHz – 15MHz; también el tocar los equipos y cables modificaba las mediciones.
Las gráficas de las mediciones de interferencias se muestran a continuación. Muestra A.1
Se realizaron 10 mediciones de EMI; en la figura 3.21 se muestran los resultados obtenidos. La alimentación fue de 270Vac.
En las mediciones de pre – barrido con el detector pico se observó que a partir de la quinta medición, las interferencias aumentaron aproximadamente 5dB después de los 4MHz; sin embargo, para la medición final con el detector pico la variación fue mínima.
Las frecuencias donde no se tuvo conformidad con la norma CISPR 15 fueron: CISPR 15: 150kHz – ~1,4MHz; ~2,5MHz y 30MHz.
CAPÍTULO III: MEDICIONES DE INTERFERENCIA ELECTROMAGNÉTICA DE BALASTROS ELECTRÓNICOS.
Muestra A.2
Se muestran los resultados en la figura 3.22. La alimentación fue de 270Vac. Las frecuencias donde no se tuvo conformidad con la norma CISPR 15 fueron:
CISPR 15: 150kHz – ~3MHz, la mayor parte de las interferencias fueron discontinuas en frecuencia; ~20MHz y ~29MHz.
En el intervalo de frecuencias de ~400kHz – ~2MHz las interferencias son aleatorias.
Muestra A.3
En la figura 3.23 se muestran los resultados de las mediciones. La alimentación fue de 270Vac.
Las frecuencias donde se tuvo inconformidad con la norma CISPR 15 fueron:
CISPR 15: ~105kHz; 150kHz – 2.5MHz, la mayor parte de las interferencias fueron discontinuas en frecuencia; ~20MHz y ~29MHz.
Alrededor de 1.5MHz, las interferencias son aleatorias y un poco menos en el intervalo de 400kHz – 1MHz.
CAPÍTULO III: MEDICIONES DE INTERFERENCIA ELECTROMAGNÉTICA DE BALASTROS ELECTRÓNICOS.
Muestra A.4
En la figura 3.24 se muestran los resultados de las mediciones. La alimentación fue de 250Vac.
Las frecuencias donde las interferencias rebasaron la norma CISPR 15 fueron:
CISPR 15: 15kHz – 16MHz, en esta muestra las interferencias son de banda ancha y prácticamente no variaron entre las 10 mediciones realizadas.
Sistema B. Balastros Electrónicos para lámparas fluorescentes.
Ruido de fondo.
Para este sistema no se tuvo ruido de fondo, ya que el sistema utiliza baterías en la alimentación; sin embargo, al tocar los equipos y cables modificaban un poco las mediciones. Las gráficas de las interferencias se muestran a continuación.
Muestra B.1
Se realizaron 10 mediciones, cuyos resultados se muestran en la figura 3.25. En el intervalo de frecuencias de 1MHz a 3MHz las interferencias fueron aleatorias. La alimentación fue de 24VDC y las frecuencias donde rebasó la norma fueron:
CISPR 15: ~72kHz - ~2.5MHz; en la parte baja de este intervalo y alta, las interferencias son aleatorias en nivel y en la parte media son prácticamente constantes.
CAPÍTULO III: MEDICIONES DE INTERFERENCIA ELECTROMAGNÉTICA DE BALASTROS ELECTRÓNICOS.
Muestra B.2
En la figura 3.26 se muestran los resultados obtenidos de las 11 mediciones realizadas. La alimentación fue de 24VDC.
Las frecuencias donde rebasaron la norma CISPR 15 fueron las siguientes:
CISPR 15: 50kHz - ~2MHz; en la parte alta de este intervalo, las interferencias son aleatorias en amplitud y en la parte media son prácticamente constantes.
Muestra B.3
En la figura 3.27 se muestran los resultados de las 10 mediciones realizadas, se pudo observar que las interferencias fueron constantes entre sí. La alimentación fue de 24VDC.
Las frecuencias donde rebasan la norma CISPR 15 son las siguientes:
CISPR 15: 60kHz, ~160kHz – ~900kHz, las interferencias son de banda angosta.
CAPÍTULO III: MEDICIONES DE INTERFERENCIA ELECTROMAGNÉTICA DE BALASTROS ELECTRÓNICOS.
Muestra B.4
En la figura 3.28 se muestran los resultados de las 10 mediciones realizadas. Al igual que en la muestra anterior, las interferencias fueron constantes entre si. La alimentación fue de 24VDC. Las frecuencias donde rebasan la norma CISPR 15 son las siguientes:
CISPR 15: ~60kHz, ~90kHz, ~160kHz – ~850kHz. Las interferencias son de banda angosta.
Los resultados obtenidos en las mediciones EMI conducidas para los sistemas A y B se resumen a continuación.
Interferencia electromagnética conducida para el sistema A:
Muestra A.1. Las interferencias rebasaron los límites que fija la norma CISPR 15 en el intervalo de frecuencias de 150kHz - ~1,3MHz (con detector cuasi - pico). Los niveles alcanzaron los 80dBμV; manteniéndose constantes durante las mediciones y son de banda ancha (figura 3.21).
Muestras A.2 y A.3. Estas son las que menos EMI conducidas generaron, son del mismo fabricante y presentan las mismas características. Las EMI de estas muestras rebasan los límites de la norma CISPR 15, en el intervalo de frecuencia 150kHz – 2,5MHz (con detector cuasi - pico). Son de banda angosta con amplitudes (con detector cuasi – pico) de hasta 80dBμV (figuras 3.22 y 3.23).
Interferencia electromagnética conducida para el sistema B:
Muestras B.1 y B.2. Las EMI conducidas rebasan los límites fijados por la norma CISPR 15 en el intervalo de frecuencias 50kHz - ~2,5MHz. Las EMI conducidas cuasi constantes y las amplitudes máximas que se obtuvieron fueron de 82dBμV (figuras 3.25 y 3.26).
Muestras B.3 y B.4. Estas muestras son de importación, presentan menor EMI conducida en comparación con los demás. Las EMI conducidas rebasan los límites fijados por la norma CISPR 15 en la frecuencia de 60kHz y en el intervalo de frecuencias de ~160kHz a ~900kHz. Las EMI conducidas fueron cuasi constantes y las amplitudes máximas fueron de 80dBμV (figuras 3.27 y 3.28).
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS DE LAS EMIGENERADAS POR LOS BALASTROS ELECTRÓNICOS.
CAPÍTULO 4
CAPÍTULO 4
A ANNÁÁLLIISSIISSPPRROOBBAABBIILLÍÍSSTTIICCOODDEELLAASSEEMMIIGGEENNEERRAADDAASSPPOORRLLOOSSBBAALLAASSTTRROOSSEELLEECCTTRRÓÓNNIICCOOSS.. 4.1Introducción.La evaluación para la conformidad de la EMC requiere de la identificación de los fenómenos dominantes que generan las interferencias y los efectos que pueden producir éstas en los sistemas que operan con energía eléctrica. Por tradición, la problemática de las EMI se ha analizado en forma empírica y se ha complementado con modelos deterministicos; sin embargo, en la actualidad por la gran densidad de sistemas que funcionan con energía eléctrica y su complejidad, es necesario llevar acabo análisis y metodologías mas explicitas, ya que el fenómeno de las EMI en general es de carácter aleatorio por lo que se requiere el empleo de métodos estadísticos y modelos probabilísticos. Para el caso específico del tema en cuestión de esta tesis de investigación, que son los balastros electrónicos; en este capítulo se hace una descripción breve de las EMI de forma general y sus efectos. Como parte importante de este trabajo de investigación, se presenta también como una aportación un modelo probabilístico para el análisis de las EMI, enfocando su aplicación a las emisiones radiadas y conducidas generadas por los balastros electrónicos.