Teoria

O Ambiente Eletromagnético (parte III)

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Criado em Quinta, 13 Outubro 2011 16:55

Última atualização em Sábado, 09 Junho 2012 16:48

Escrito por Eduardo Faustino Coelho

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No artigo anterior definimos as tensões e correntes em modo comum e diferencial. Nesse artigo vamos vamos apresentar os circuitos equivalentes que podem ser propostos para as perturbações em modos diferenciais e comum.

Circuito Equivalente de uma Fonte de Emissões Conduzidas

A teoria de circuitos demostra que qualquer dispositivo de duas portas pode ser modelado como um circuito “∏” ou um circuito “T” com elementos de circuito dependentes de frequência. Nesse post vamos estabelecer um circuito equivalente das emissões conduzidas com base em uma rede T.

No post anterior escolhemos como exemplo um gerador de sinais senoidais operando em 100MHz, alimentado pela rede elétrica de 110V/60Hz e que tem um microcontrolador digital que opera em 4,7MHz. Como já vimos, sinais gerados em partes do circuito que não se conectam diretamente à rede AC, acabam se acoplando com os terminais de alimentação do equipamento. Assim, se medirmos as tensões nos terminais de alimentação AC com um instrumento capaz de discriminar a frequência de um sinal, como um analisador de espectro, encontraremos sinais de 4,7MHz (e harmônicos) e 100MHz (e harmônicos). Esses sinais naturalmente não se originaram na rede de distribuição AC e sim no equipamento sob teste.
Sejam V₁ e V₂ as tensões em aberto dessas emissões indesejáveis, veja a figura abaixo:

No post anterior vimos que podemos definir as tensões de modo comum (assimétrica) VCM e diferencial (simétrica)VDM, dadas por:
V_DM=V₁-V₂
V_CM=(V₁+V₂)/2
É obvio que em frequências próximas 60Hz, a impedância da rede elétrica é para efeitos práticos nula: até o limite imposto pelos fusíveis do quadro de distribuição, podemos consumir qualquer corrente sem que a tensão fornecida pela rede mude apreciavelmente. Porém, a frequências muito afastadas de 60Hz, a rede vai apresentar às fontes de emissões conduzidas, uma impedância diferente de zero. Sejam Z_L12, Z_L13 e Z_L23, as impedâncias “vistas” pelas fontes de emissões conduzidas entre os pares de terminais AC₁/AC₂,  AC₁/AC₃ e  AC₂/AC₃ respectivamente  
O circuito equivalente para as fontes de emissões conduzidas nos terminais de alimentação do gerador do exemplo é mostrado na figura abaixo:

Os valores das tensões e impedâncias desse circuito são:
1/2V_DM=(V₁-V₂)/2
V_CM=(V₁+V₂)/2
Z_DM1=Z₁
Z_DM2=Z₂
Z_CM=Z₃
Um oscilador interno a um circuito, como uma fonte chaveada, ou o gerador de clock de um circuito digital, ou um oscilador senoidal pode, em princípio, emitir perturbações conduzidas por quaisquer terminais do circuito. A intensidade das emissões em cada terminal vai depender do acoplamento que existe entre a fonte interna das perturbações e o terminal em questão. Esse acoplamento depender de características do equipamento sob teste como encaminhamento de fios, impedâncias de fontes de alimentação, presença ou não de filtros e blindagens.   
No próximo artigos vamos apresentar as técnicas de medição de emissões conduzidas. Até a próxima,

Veja também:

O Ambiente Eletromagnético (parte I)

O Ambiente Eletromagnético (parte II)