EMC & ELKVALITET EMC från bricka till bricka
EMC Challenges of the Internet of Things
DEL 17
Channel Operating Margin – a new method to compliance check high speed serial links
COUPLING FROM AND TO THE POWER MAINS
THE 5th COUPLING PATH
+ KALENDARIUM SID 6 + FÖRETAGSREGISTRET SID 36-39 + Ny el-standard SID 8–9 + ÖGAT PÅ SID 8 >>>
Complete EMC solutions from the market leader Contact us regarding your EMC application 08-605 19 00 or info.sweden@rohde-schwarz.com www.electronic.nu – Electronic Environment online
1
First Call for Papers 25-26 april 2018, Kistamässan, Kista Science City Elektronikområden: EMC, ESD, energilagring samt miljötålighet för elektronik. Tidningen Electronic Environment står åter som värd för Electronic Environment Conference, ett återkommande evenemang inom elektronikmiljö. EE Conference 2018 arrangeras parallellt med Nordens största mötesplats för den professionella elektronikindustrin, S.E.E, 2018, på Kistamässan, vilket ger en oerhört spännande mötesplats för både konferensdeltagare och utställare – en dynamisk träffpunkt för ny kunskap, nya kontakter och nya affärer. Nu har Du åter chansen att presentera dina rön, forskningsresultat och erfarenheter för en intresserad och specifik publik. Dela med dig av ditt kunnande, sprid kännedom om nya observationer eller bortglömda erfarenheter. Informera om nya krav i regelverk och standarder. Skapa uppmärksamhet eller väck debatt. Utbyt kunskap och erfarenheter, vidga kontaktnätet och ta del av andras expertis. Välkommen att ta plats under EE Conference 2018!
Workshops och muntliga presentationer Föreläsningarna delas in efter olika temakategorier så att konferensdeltagaren kan följa ett specifikt intresse genom Electronic Environment Conference´s olika elektronikområden. Deltagaren kan också välja att bara följa ett specifikt elektronikområde. De muntliga presentationerna planeras till 30 minuter, inklusive inställelsetid och tid för frågor. Föredragshållare erhåller: • Full konferensdokumentation • Fika och luncher • Fritt deltagande under aktuell föreläsningsdag
Call for Papers Vi söker föredrag och workshops riktade till praktiserande ingenjörer, konstruktörer och tekniker, kvalitetsansvariga, test- och certifieringsfunktioner och företagsledning. Vi ser gärna förslag på föreläsningar inom EMC, ESD, elsäkerhet, miljötålighet för elektronik samt energilagring inom följande temaområden: • Fordon, Flyg & Marin • Industriell miljö • Telekom • Smarta Elnät & Elkvalité • Provning & Simulering • Standarder & Certifiering • Kvalitetssäkring • Extrema miljöer & Explosiv miljö • EMC för Internet of Things Övriga förslag är också välkomna! Vi önskar en rubrik med en kort beskrivning av föredraget till oss (abstract) senast den 17 september. Slutligt manus vill vi sedan ha före den 31 december 2017. Vidare instruktioner meddelas i samband med antagningsbesked under oktober 2017. Föredragen skall hållas på svenska eller engelska. Välkommen med ditt abstract! Kontaktinformation Vi i programkommittén ser fram emot ditt abstract! Har du frågor är du välkommen att kontakta oss på telefon 031-708 66 80, eller på mail info@justevent.se Projektledare: Dan Wallander, dan.wallander@justevent.se
Mer information hittar du på www.electronic.nu
Ditt abstract vill vi ha senast den 17 september 2017, till mail: info@justevent.se
First Call for Papers 25-26 april 2018, Kistamässan, Kista Science City Electronic Environment Security, Safety & Defence
Call for Papers
Beroendet av elektroniska system i dagens moderna samhälle ökar, och vi ser en fortsatt accelererande teknikutveckling, såsom IoT, framför oss de närmsta åren. Idag förlitar sig många samhällsviktiga funktioner sig på komplexa elektroniska system och trådlös kommunikation. Dessa system ofta är mycket känsliga för bland annat elektromagnetiska störningar och annan extern påverkan, vilket utgör ett reellt hot och stor utsatthet. Det är viktigare än någonsin att ha kunskap och beredskap.
Vi söker föredrag och workshops riktade till verksamhetansvariga, teknikchefer och säkerhetsansvariga inom civila samhällsfunktioner, myndigheter, företag och försvarsfunktioner.
Därför lanserar vi nu en konferens med fokus på EM-hot, extern påverkan av elektronik samt utsatta elektroniska applikationer, för dig som arbetar inom samhällskritiska funktioner, myndigheter, företag och försvarsfunktioner. Electronic Environment Security, Safety & Defence 2018 arrangeras parallellt med Nordens största mötesplats för den professionella elektronikindustrin, S.E.E, samt Electronic Environment Conference, på Kistamässan, vilket ger en dynamisk träffpunkt för kompetens- och erfarenhetsutbyte mellan civila samhällsfunktioner, myndigheter, företag och försvarsfunktioner.
Workshops och muntliga presentationer De muntliga presentationerna planeras till 30 minuter, inklusive inställelsetid och tid för frågor. Föredragshållare erhåller: • Full konferensdokumentation • Fika och luncher • Fritt deltagande under aktuell föreläsningsdag
Vi ser gärna förslag på föreläsningar med fokus på EM-hot, extern påverkan av elektronik och utsatta elektroniska applikationer samt inom följande ämnesområden: • IEMI • HPM • EMP • HIRF • RÖS • Indikering av påverkan • Övrig extern påverkan av elektronik Övriga förslag är också välkomna! Vi önskar en rubrik med en kort beskrivning av föredraget till oss (abstract) senast den 3 september. Slutligt manus vill vi sedan ha före den 31 december 2017. Vidare instruktioner meddelas i samband med antagningsbesked under oktober 2017. Föredragen skall hållas på svenska eller engelska. Välkommen med ditt abstract! Kontaktinformation Vi i programkommittén ser fram emot ditt abstract! Har du frågor är du välkommen att kontakta oss på telefon 031-708 66 80, eller på mail info@justevent.se Projektledare: Dan Wallander, dan.wallander@justevent.se
Mer information hittar du på www.electronic.nu
Ditt abstract vill vi ha senast den 3 september 2017, till mail: info@justevent.se
Electronic Environment #1.2017
Reflektioner
Dan Wallander Chefredaktör och ansvarig utgivare
Nytt år – ny form IBLAND BEHÖVER MAN förnya sig, och nu kände vi på redaktionen (efter typ 10 år) att det var dags även för oss. Så därför presenterar vi nu en helt ny grafisk form på tidningen Electronic Environment! Allt kanske inte ligger på exakt samma ställe som tidigare, men lugn, det tar några nummer så känns allt som vanligt igen. Vi hoppas att du gillar uppdateringen! NU HAR VI på allvar påbörjat planeringen av
Electronic Environment Conference 2018, som även denna gång kommer att arrangeras parallellt med Scandinavian Electronic Event på Kistamässan. Call for Papers skickas ut i dagarna, och du hittar det också på sid 2-3 i detta nummer av tidningen. Det var ett mycket lyckat drag att låta konferensen gå parallellt med SEE 2016, Nordens största mötesplats för elektronikindustrin. Vi attraherade en del nya målgrupper för konferensen, vilket alltid är en utmaning inom nischade event.
Evenemanget fick som vanligt mycket positiva betyg i utvärderingen. I denna kunde omdöme ges med poäng 1-5, där 5 var bäst, och på frågan om helhetsintrycket gav hela 95% av konferensdelegaterna betyget 3 eller högre. Så många som 93% gav betyget 3 eller högre avseende kvalitén på konferensprogrammet och 59% av de svarande uppgav att det var sannolikt eller mycket sannolikt, alltså 4 eller 5, på frågan om en eventuell medverkan på EEC 2018. DEN STORA NYHETEN inför evenemanget 2018 är att vi arrangerar en parallell konferens till Electronic Environment Conference, under namnet Electronic Environment Security, Safety & Defence. Vi kommer då att etablera en samlingsplats för kompetens- och erfarenhetsutbyte mellan de civila verksamheterna och den militära, med fokus på elektroniska hot och utsatta elektroniska applikationer. Många samhällsviktiga funktioner förlitar sig idag på elektronik och tråd-
lös kommunikation, och många system är mycket känsliga för EM-störningar, vilket idag också är en realitet. Utöver EM-hot kommer konferensen också att inbegripa bland annat RÖS och så kallat sensorindikation med mera. Mer information om EE Security, Safety & Defence hittar du under www.electronic.nu I DETTA NUMMER av tidningen Electronic Environment presenterar vi Michel Mardiguians matiga bidrag, ”Coupling from, and to the power mains – Coupling path”. Vi publicerar också Ingvar Karlssons (Ericsson AB) bidrag från senaste EE Conference, ”COM – Channel Operating Margin”. Och vi fortsätter att titta på EMC-utmaningarna för Internet of Things, med ett bidrag från Kia Wiklundh och Peter Stenumgaard, FOI. Ytterligare ett matigt nummer av Electronic Environment alltså. Trevlig läsning!
SHIELDING TECHNOLOGY
Shielded secure meeting rooms
•
Turn key shielded and anechoic chambers
•
Shielded rooms for data security
•
Shielding materials for self-assembly: doors, windows, absorbers, ferrites, filters, gaskets and metalized textiles.
•
Shielded boxes for GSM, DECT, radio testing etc
•
EMC testing services in our own lab.
www.scratch.se
•
www.emp-tronic.se Electronic Environment Ges ut av Break a Story Communication AB Mässans gata 14 412 51 Göteborg Tel: 031-708 66 80 info@breakastory.se www.breakastory.se
4
HELSINGBORG Box 13060, SE-250 13 Helsingborg +46 42-23 50 60, info@emp-tronic.se
Adressändringar: info@justmedia.se Tekniska redaktörer: Peter Stenumgaard Miklos Steiner Michel Mardiguian Våra teknikredaktörer når du på info@justmedia.se
STOCKHOLM Centralvägen 3, SE-171 68 Solna +46 727-23 50 60
Ansvarig utgivare: Dan Wallander dan.wallander@justmedia.se Annonser: Daniel Olofsson daniel.olofsson@justmedia.se Dave Harvett daveharvett@btconnect.com
www.electronic.nu – Electronic Environment online
Omslagsfoto: Istock Photo Tryck: Billes, Mölndal, 2017 Efterpublicering av redaktionellt material medges endast efter godkännande från respektive författare.
Electronic Environment #1.2017
Redaktörerna
Channel Operating Margin – a new method to compliance check high speed serial links
Peter Stenumgaard
29
Ur innehållet
Civilingenjör Teknisk Fysik och Elektroteknik (LiTH 1988) samt Tekn Dr. Radiosystemteknik (KTH 2001). Arbetade fram till 1995 som systemingenjör på SAAB Military Aircraft där han arbetade med elektromagnetiska störningars effekter på flygplanssystem. Detta inkluderade skydd mot exempelvis blixtträff, elektromagnetisk puls (EMP) samt High Power Microwaves (HPM). Han har varit adjungerad professor både på högskolan i Gävle och Linköpings universitet. Peter arbetar idag till vardags på FOI. Han var technical program chair för den internationella konferensen EMC Europe 2014 som då arrangerades av Just Event i Göteborg.
Miklos Steiner
4 Reflektioner 6 Konferenser, mässor och kurser 8 Ny el-standard 10 Ögat på EMC & elkvalitet – EMC från bricka till bricka 12 Teknikkrönikan – Peter Stenumgaard 13 EMC Challenges of the Internet of Things 16 Branschnytt – Majoritet för återvinning 18 Coupling from and to the Power Mains 28 Produktnytt – More sustainable energy with new hydronium-ion battery storage 29 COM – a new method to compliance check high speed serial links 34 Aktuell forskning 35 Författare i Electronic Environment 36 Företagsregister
EMC Challenges Internet of Things of the
13
Miklos har elektromekaniker- högskoleutbildning för telekommunikation och elektronik i botten samt bred erfarenhet från bl a service och reparation av konsumentelektronik, konstruktion och projektledning av mikroprocessorstyrda printrar, prismärkningsautomater, industriella styrsystem och installationer. Miklos har sedan 1995 utbildat ett stort antal ingenjörer och andra på sina kurser inom EMC och är också författare till den populära EMC-artikelserien ”ÖGAT PÅ”, i tidningen Electronic Environment. Under många år var Miklos verksam som EMC-konsult, med rådgivning och provning för många återkommande kunder. Mångårig erfarenhet från utveckling av EMC-riktiga lösningar i dessa uppdrag har gett Miklos underlag, som han med trovärdighet kunnat föra vidare i sina råd, kurser och artiklar.
Michel Mardiguian Michel Mardiguian, IEEE Senior Member, graduated electrical engineer BSEE, MSEE, born in Paris, 1941. Started his EMC career in 1974 as the local IBM EMC specialist, having close ties with his US counterparts at IBM/Kingston, USA. From 1976 to 80, he was also the French delegate to the CISPR. Working Grp on computer RFI, participating to what became CISPR 22, the root document for FCC 15-J and European EN55022. In 1980, he joined Don White Consultants (later re-named ICT) in Gainesville, Virginia, becoming Director of Training, then VP Engineering. He developed the market of EMC seminars, teaching himself more than 160 classes in the US and worldwide. Established since 1990 as a private consultant in France, teaching EMI / RFI / ESD classes and working on consulting tasks from EMC design to firefighting. One top involvment has been the EMC of the Channel Tunnel, with his British colleagues of Interference Technology International. He has authored 8 widely sold handbooks, two of them being translated in Japanese and Chinese, plus 2 books co-authored with Don White.
www.electronic.nu – Electronic Environment online
5
Electronic Environment #1.2017
Konferenser, mässor & kurser
Konferenser & mässor EMV 2017
28-30 mars, Stuttgart, Tyskland IWCE 2017 – Connecting and Educating the Communications Technology Industry
27-31 mars, Las Vegas, USA WAMICON 2017 – IEEE Wireless and Microwave Technology Conference
24-25 april, Cocoa Beach, USA 2017 RF and Microwave Packaging (RAMP) Conference
26-27 april, Paris, Frankrike Expo Electronica 2017
25-27 april, Moskva, Ryssland EDI CON China 2017 – Electronic Design Innovation Conference
25-27 april, Shanghai, Kina EW Europe 2017
6-8 juni, London, UK 59th Electronics Materials Conference
28-30 juni, Indiana, USA
SER
Ellära med Komponentkännedom
www.ser.se
22 maj, Stockholm www.swentech.se
SNRV
www.radiovetenskap.kva.se
Elektronik med Mätteknik
SEES
12 juni, Stockholm www.swentech.se
www.sees.se
EMC Introduktion
Kurser
E-utbildning www.justkompetens.se/elektronik
Kvalitetsbedömning – Avsyning av kretskort
EMC: Störningskällor, störningsoffer och kopplingsvägar
28 mars, Stockholm www.swentech.se EMC i praktiken
31 mars, Mölndal www.emcservices.se ATEX direktiv
6
Element är Ellära
E-utbildning www.justkompetens.se/elektronik
3 april, Stockholm www.stf.se Advanced EMC design of printed circuit boards
4-5 april, Mölndal www.emcservices.se Åskskydd
Föreningsmöten
9 maj, Stockholm www.stf.se
Se respektive förenings hemsida
Fordonselektronik och EMC
IEEE
www.ieee.se
9-10 maj, Mölndal www.emcservices.se
Nordiska ESD-rådet
Jordning av högspänningsanläggningar
www.esdnordic.com
E-utbildning www.justkompetens.se/elektronik
16-17 maj, Stockholm www.stf.se
www.electronic.nu – Electronic Environment online
TIPSA OSS! Vi tar tacksamt emot tips på kurser, föreningsmöten och konferenser om elsäkerhet, EMC (i vid bemärkelse), ESD, Ex, mekanisk, termisk och kemisk miljö samt angränsande områden. Publiceringen är kostnadsfri. Sänd upplysningar till: info@justmedia.se. Tipsa oss gärna även om andras evenemang, såsom internationella konferenser!
Electronic Environment #1.2017
Hej, det är vi som är Proxitron! Vi kan bli din leverantör av utrustning och service inom EMC, elsäkerhet och miljötålighet.
Rickard Elf 0141-20 96 53 rickard@proxitron.se
Kontakta oss redan idag! Vi diskuterar gärna dina specifika servicebehov, kontakta oss för ett förslag eller ett kostnadsfritt besök.
Jonas Johansson 0141-20 96 55 jonas@proxitron.se
Proxitron AB – 0141-580 00 – info@proxitron.se – www.proxitron.se
NYHET
CUSTOMIZED EMC-SOLUTIONS KAMIC EMC have more than 30 years of experience, regarding developing and installation of units and products within the electrical environmental area. We are today helping a number of hundreds individual customers and bigger companies with our knowledge in questions related to EMC and improved electrical environment. Welcome to us - we will guide you to your particular customized solution.
www.electronic.nu – Electronic Environment online
KAMIC Components Tel: + 46 (0)54-57 01 20, www.kamicemc.com
7
Electronic Environment #1.2017
Ny el-standard Listan upptar standarder fastställda under december 2016 och januari och februari 2017 men bara dem som jag bedömt relevanta för era läsare. Standarderna är sorterade efter fastställelsedatum bakåt i tiden och inom varje datum sorterade efter nummer i beteckningen. För varje standard anges svensk beteckning, internationell motsvarighet (om sådan finns), europeisk motsvarighet (om sådan finns). Om den europeiska standarden innehåller ändringar i förhållande till den internationella anges detta. Dessutom anges svensk titel, engelsk titel, fastställelsedatum och teknisk kommitté inom SEK. För tillägg framgår vilken standard det ska användas tillsammans med men för nyutgåvor och standarder som på annat sätt ersätter en tidigare standard framgår inte vilken denna är eller när den planeras sluta gälla.
SS-EN 50121-1, utg 4:2017 • EN 50121-1:2017 Järnvägstillämpningar – Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) Del 1: Allmänt Railway applications – Electromagnetic compatibility – Part 1: General SEK TK 9 Elutrustning för järnvägar och järnvägsfordon FASTSTÄLLELSEDATUM: 2017-02-15
SS-EN 50527-1, utg 2:2017 • EN 50527-1:2016 Bedömning av exponering av arbetstagare med aktiva implanterbara medicintekniska produkter för elektriska och magnetiska fält Del 1: Allmänt Procedure for the assessment of the exposure to electromagnetic fields of workers bearing active implantable medical devices – Part 1: General SEK TK 106 Elektromagnetiska fält - Gränsvärden och mätmetoder
SS-EN 50121-2, utg 4:2017 • EN 50121-2:2017 Järnvägstillämpningar – Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) Del 2: Emission från hela järnvägssystemet till omgivningen Railway applications – Electromagnetic compatibility – Part 2: Emission of the whole railway system to the outside world SEK TK 9 Elutrustning för järnvägar och järnvägsfordon FASTSTÄLLELSEDATUM: 2017-02-15
SS-EN 50121-3-1, utg 4:2017 • EN 50121-3-1:2017 Järnvägstillämpningar – Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) Del 3-1: Fordon - Tåg och kompletta lok och vagnar Railway applications – Electromagnetic compatibility – Part 3-1: Rolling stock – Train and complete vehicle SEK TK 9 Elutrustning för järnvägar och järnvägsfordon FASTSTÄLLELSEDATUM: 2017-02-15 FÖRTYDLIGANDEN: Fordringarna beträffande utstrålat H-fält flyttade till
informativ bilaga. SS-EN 50121-3-2, utg 4:2017 • EN 50121-3-2:2016 Järnvägstillämpningar – Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) Del 3-2: Fordon - Apparater Railway applications – Electromagnetic compatibility – Part 3-2: Rolling stock - Apparatus SEK TK 9 Elutrustning för järnvägar och järnvägsfordon FASTSTÄLLELSEDATUM: 2017-01-18
FASTSTÄLLELSEDATUM: 2017-01-18
Bl a anpassad till direktivet 2013/35/EU om arbetstagares hälsa och säkerhet. SS-EN 50527-2-1, utg 2:2017 • EN 50527-2-1:2016 Bedömning av exponering av arbetstagare med aktiva implanterbara medicintekniska produkter för elektriska och magnetiska fält Del 2-1: Särskild bedömning beträffande arbetstagare med pacemaker Procedure for the assessment of the exposure to electromagnetic fields of workers bearing active implantable medical devices – Part 2-1: Specific assessment for workers with cardiac pacemakers SEK TK 106 Elektromagnetiska fält - Gränsvärden och mätmetoder FASTSTÄLLELSEDATUM: 2017-01-18
SS-EN 50592, utg 1:2017 • EN 50592:2016 Järnvägstillämpningar – Provning av rullande materiel avseende elektromagnetisk kompatibilitet med axelräknare Railway applications – Testing of rolling stock for electromagnetic compatibility with axle counters SEK TK 9 Elutrustning för järnvägar och järnvägsfordon FASTSTÄLLELSEDATUM: 2017-01-18
SS-EN 60695-10-3, utg 2:2017 IEC 60695-10-3:2016 • EN 60695-10-3:2016 Provning av brandegenskaper Del 10-3: Onormal värme – Deformation till följd av utjämning av spänningar
FÖRTYDLIGANDEN: Emissionsfordringar utvidgade till 6 GHz som anpassning
Fire hazard testing – Part 10-3: Abnormal heat – Mould stress relief distortion test
till EN 61000-6-4. Immunitetsfordringarna utsträckta till 6 GHz.
SEK TK 89 Brandriskprovning
SS-EN 50121-4, utg 4:2017 • EN 50121-4:2016 Järnvägstillämpningar – Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) Del 4: Signal- och telekommunikationsapparater Railway applications – Electromagnetic compatibility – Part 4: Emission and immunity of the signalling and telecommunications apparatus SEK TK 9 Elutrustning för järnvägar och järnvägsfordon FASTSTÄLLELSEDATUM: 2017-01-18
FASTSTÄLLELSEDATUM: 2017-01-18
SS-EN 60695-1-21, utg 1:2017 IEC 60695-1-21:2016 • EN 60695-1-21:2016 Provning av brandegenskaper Del 1-21: Vägledning vid bestämning av brandegenskaper hos elektrotekniska produkter – Antändbarhet – Översikt över provningsmetoder och deras tillämplighet Fire hazard testing – Part 1-21: Guidance for assessing the fire hazard of electrotechnical products - Ignitability – Summary and relevance of test methods SEK TK 89 Brandriskprovning FASTSTÄLLELSEDATUM: 2017-01-18
8
www.electronic.nu – Electronic Environment online
www.emc-partner.com
Electronic Environment #1.2017
EMC PARTNER
EFT ESD AC DIPS DC DIPS Common Mode Combination Wave Differential Mode Magnetic Field
ERDE-Elektronik AB Tel: +46-40-42 46 10 SS-EN 61340-2-3, utg 2:2016 IEC 61340-2-3:2016 • EN 61340-2-3:2016 Elektrostatiska urladdningar (ESD) Del 2-3: Bestämning av resistans och resistivitet hos fasta, plana material som används fÜr att undvika ackumulering av elektrostatiska laddningar
www.emc-partner.com
info@erde.se
Teknik och kamratskap – Lokalt och globalt ANNONS114en electronic environment Bli medlem i Sveriges ledande amatÜrradiofÜrening!
Electrostatics – Part 2-3: Methods of test for determining the resistance and resistivity of solid materials used to avoid electrostatic charge accumulation
Som medlem i SSA fĂĽr du:
SEK TK 101 Elektrostatik
• FÜrmünsrabatter
FASTSTĂ„LLELSEDATUM: 2016-12-14
• Tidningen QTC AmatÜrradio • QSL service
SS-EN 61703, utg 2:2017 IEC 61703:2016 • EN 61703:2016 TillfÜrlitlighet – Matematiska uttryck fÜr funktionssäkerhet, tillgänglighet, underhüllsmässighet och underhüllssäkerhet Mathematical expressions for reliability, availability, maintainability and maintenance support terms
• Utbildningspaket • Support AmatÜrradion, en hobby med mängder av mÜjligheter och gemenskap. Byggen, experiment, tävlingar, och mycket mer!
Kontakta SSA pü: 08 – 585 702 76 • hq@ssa.se
SEK TK 56 TillfÜrlitlighet FASTSTÄLLELSEDATUM: 2017-01-18 UPPDATERAD: Innehüller nu en mer allmän behandling av system med flera komponenter med hjälp av tillstündsÜvergüngar och Markovanalys.
SS-EN 62433-4, utg 1:2016 IEC 62433-4:2016 • EN 62433-4:2016 EMC-modellering fÜr integrerade kretsar Del 4: Modeller fÜr simulering av kretsens immunitet mot hÜgfrekventa stÜrningar – Modellering av immunitet mot ledningsbundna stÜrningar (ICIM-CI)
LeverantĂśr av det mesta fĂśr de flesta inom EMC
EMC IC modelling - Part 4: Models of integrated circuits for RF immunity behavioural simulation – Conducted immunity modelling (ICIM-CI) SEK Elektrotekniska rüdet FASTSTÄLLELSEDATUM: 2016-12-14
SS-EN 62822-2, utg 1:2016 IEC 62822-2:2016 • EN 62822-2:2016 BedÜmning av utrustning fÜr elsvetsning med avseende pü begränsning av exponering fÜr elektromagnetiska fält (0 Hz - 300 GHz) Del 2: Bügsvetsutrustning Electric welding equipment – Assessment of restrictions related to human exposure to electromagnetic fields (0 Hz to 300 GHz) – Part 2: Arc welding equipment SEK TK 26 Elsvetsning FASTSTÄLLELSEDATUM: 2016-12-14
Sammanställningen är ett urval av nya svenska standarder pü det elektrotekniska omrüdet fastställda av SEK Svensk Elstandard de senaste tre münaderna. FÜr kompletterande information: www.elstandard.se
RONSHIELD AB Kallforsvägen' 27 % &) * $ '+$ SE-124 32 Bandhagen Tel.% +46 8 722 71 20 - Mob. +46 70 674 93 94 & #% #'!( *('+"# % + E-mail: info@ronshield.se
,,, *('+"# % +
www.ronshield.se
www.electronic.nu – Electronic Environment online
9
Electronic Environment #1.2017
Ögat på Vad alla bör känna till om EMC:
EMC från bricka till bricka, del 17
EMC & ELKVALITET Denna gång tittar vi på matningsspänningens inverkan på EMC-egenskaper. EMC måste tas om hand i alla delar, såväl på elektrisk som på mekanisk systemnivå, och på alla nivåer i en utrustning på ett systematisk och planerat sätt. EMC I HELA PROJEKTET EMC-hänsyn måste genomsyra hela framtagningsprocessen från idé till avveckling!
E
MC är ett komplext ämne. Många människor i ett företaget eller projekt är involverade. Detta kräver samarbete. EMC berör många problemområden från elläran via el- och elektronik, högfrekvensteknik till mekanik och juridik. EMC-egenskaper uttrycks förvisso i elektromagnetiska termer, men har stor inverkan på det mekaniska utförandet; allt från mikrokretsar, kretskort och kablage till apparathöljen och installationer. EMC är också relaterad till: säkerhet, tillförlitlighet, signalintegritet och produktkvalitet.
Anslutningskablarnas inverkan på EMC-egenskaper Först skall vi resonera kring kablarnas inverkan på EMC-egenskaper hos en apparat i allmänhet. En fristående apparat utan anslutande kablar (t ex batteridriven) har ofta inte så stor inverkan på elmiljön runt densamma och den är inte
heller lättstörd. Detta på grund av avsaknaden av effektiva ”antenner” (= kablar) eller kopplingsvägar. För att mekaniska maskindelar, metallkapslingar eller kablar skall bli någorlunda effektiva som antenner bör de ha dimensionen större än en tjugondels våglängd (> 150 mm vid 100 MHz och 15 mm vid 1 GHz). Det innebär att eventuella emissions- eller tålighetsproblem oftast endast visar sig vid högre frekvenser. Den grundläggande orsaken till radiofrekvent fältemission är ofta överlagrad common-mode-ström på kablar orsakade av övertoner, som genereras av switchfrekvenser. Det är en vanlig missbedömning att anta, att eftersom kablarna agerar som antenner, då måste emissionen orsakas av de signaler som kablarna är avsedda att bära. Det är vanligen inte fallet. Nyttosignalen uppträder differentielt, dvs i normal mod, men fältemissionen orsakas av oönskade överlagrade högfrekventa ”common mode”-signaler. För att förhindra att kablarna agerar som antenner måste vi avkoppla (kortsluta vid aktuell frekvens) till ”jord”, tillika skärm. Trixet är att hitta rätt jord! Vi behöver ej en signaljord utan en gemensam jordreferens vars potential inte varierar i förhållande till marken eller närmaste metallstruktur. En sådan del strålar inte. Vi måste ofta skapa ett sådant jord-referensplan (eller skärm). Metallhöljet kan tjäna som en lokal jordreferens. Anslutningen måste vara lågimpediv för att filtreringen skall fungera.
1 Kristallmönster 2 Kåpans bendisposition 3 Kretskortets utlägg 4 Ledningarnas impedans och anpassning 5 Övergång mellan kretskort och bakplan 6 Signalöverföring i bakplan 7 Övergång mellan bakplan och kabel 8 Stiftdisposition i anslutningsdon 9 Kabeltyp och förläggning
10
www.electronic.nu – Electronic Environment online
K Kretsfamilj A Avkoppling F Filtrering S Signalöverförings kretsar PE Skyddsledaranslutning ev. anslutning till struktur (jordning) D Spänningsdistribution O Spänningsomvandlare ᵕᵔ Elkvalitet SK Skärmning
Electronic Environment #1.2017
1 Sämst: gemensam matning
Möjlig elkvalitet enligt SS-EN 50160 Nätfrekvens 50 Hz, ± 1 %, 99,5 % per år (storkraftsystem) +4 / -6 %, 100 % Matningsspänning: 230 V, +10 % / -15 % per 10 min +15 % / -20 % tillfälligt Kortvarig spänningssänkning: -60 %, ≤ 1 min Korta spänningsavbrott: Långa spänningsavbrott:
70 % av alla ˂ 1 sek (˂3 min) ˂50 per år (˃3 min)
Nätfrekvent överspänning: Transienta överspänningar:
˂1,5 kV ˂6 kVloppʼ vid fel undantagsvis högre
Osymmetri: Övertoner:
˂3 % ≤6 %, THD ≤8 %
Mellantoner: Signalering:
förekommer 21 V (frekvensberoende)
Figur 3.
2 Dåligt: gemensam nolla
L N PE
3 Bättre: uppdelad matning Hur mår datorn? 4 Bäst: separata transformatorer
Figur 4.
Nätanslutning De flesta apparater får sin spänningsförsörjning via lågspänningsnätet. (230 Vac i Europa). Den matande spänningens kvalitet kan variera, ofta förekommer det störningar överlagrat på nätspänningen. Möjlig elkvalitet specificeras av standarder, se t ex Figur 3. Standarderna anger två olika generella elmiljöer: hushåll, kontor och lätt industri samt industri. I industrimiljö förekommer och det är tillåtet att emittera högre nivåer av störningar än i kontorsmiljö. De flesta störningskällor finns i samma anläggning som störningsoffret. En mycket stor andel av felfunktioner i industrimiljö orsakas av störningar, som kopplas via nätanslutningen. Ett effektiv sätt att minska denna oönskade koppling är att undvika gemensam matning av olika användarkategorier. Till ex maskiner och datorer. Det rekommenderas att dra fram separata matningsledningar till olika grupper av förbrukare för att undvika svårlösta problem (se Figur 4 och 5). De störningsproblem som man kan stöta på är t ex kopplingstransienter, åska, avbrott, olika typer av radiosändare. Dessa störningar orsakas av t ex termostater, kontaktorer, motorer, svetsar, växelriktare, ESD, mobiltelefoner, mm. Några specifika problemställningar måste också nämnas i sammanhanget: Common mode spänningsskillnader och Magnetfält pga vagabonderande strömmar. Stora spänningsskillnader kan uppträda i vissa specifika miljöer där flera spänningsmatningssystem skall samsas och apparaterna samarbeta. Sådana är t ex tunnelbanestationer eller tågstationer. Var och en av dessa spänningsmatningssystem har sina egna referenser som kan permanent eller temporärt avvika från varandra. Detta måste tas i beaktande!
Figur 5.
ciper. Här skall vi beröra två 4-ledarsystem (Figur 6) och det modernare 5-ledarsystemet (Figur 7). Med fyrledarsystem avses system med fyra ledare (tre fasledare och PEN-ledare), vilket används mellan transformator, huvudcentral och undercentraler. Detta system betecknas TN-C system. Lastströmmen i PEN-ledaren genererar ett spänningsfall i densamma, vilket medför störning av signalförbindelser med dubbla ”jordanslutningar”. Dessa sk vagabonderande strömmarna ger dessutom upphov till nätfrekvent magnetfält.
5-Ledarsystem (TN-S) har flera fördelar • Inga vagabonderande belastningsströmmar • Obs dock felströmmar vid dubbla jordanslutningar! • Försumbar summaström ger litet magnetfält • Ökad person- och brandsäkerhet • Lägre gemensam-mod-störningsspänningar mellan apparater • 5-ledarsystem bör övervakas • Lägg märke till att PE- och N-ledarna endast får vara sammankopplade i EN punkt, vid t.e.x transformatorns noll-punkt • Lägg märke till att N-ledarsystemet är ”trädformigt” • Kabelskärmar, skyddsledare och andra ”jordledare” kan knytas samman till ett jordnät; ju tätare desto bättre • Kabelskärmar kan vara anslutna till apparatjord i båda ändar utan att de brinner av pga vagabonderande nätfrekvent ström • Observera att filterkondensatorer ger upphov till låg läckström i PE-ledare och i byggnad Se: Byggnadsstyrelsen, ”Femledarsystem”, Tekniska byråns information nr 97, 1988-06
Miklos Steiner miklos@justmedia
Lågspänningsmatningssystemen kan vara utformade enligt olika prin-
Figur 6.
Gemensam matning
Figur 7.
www.electronic.nu – Electronic Environment online
11
Electronic Environment #1.2017
TeknikkrĂśnikan
Information frĂĽn svenska IEEE EMC
EMC – en av flera utmaningar fÜr Internet of Things VISIONEN MOT Internet of Things (IoT) i full skala innebär att elektroniska system, büde trüdlÜsa och icke trüdlÜsa, kommer att bli samlokaliserade Üverallt i samhället. Dessa samlokaliseringsscenarier kommer att kännetecknas av slumpmässighet och dynamik, starkt püverkade av konsumenters vanor. Nuvarande prognoser Üver antal samlokaliserade enheter per areaenhet säger i storleksordningen 10000/km2 fÜr massivt uppkopplade IoT-enheter fÜr smarta städer. Tillsammans med ytterligare enheter fÜr smarta hem och underhüllning sü kan tätheten Üka med i storleksordningen 10- 20 ggr till omkring 200000/km2 . Südana utrustningstätheter kommer att innebära utmaningar ur EMC-synpunkt dü sü tät samlokalisering av elektroniska enheter kommer att püverka den totala elektromagnetiska stÜrningsmiljÜn fÜr dessa applikationer. Nuvarande bedÜmningar pekar mot att lügeffektsnät drivna av batterier med lüng livslängd kommer att dominera IoT-fÜrbindelser fram till runt 2025. Typiska exempel kommer att vara i 800 MHz-bandet där lügeffektsystem für relativt lüng räckvidd. Lügeffektsystem innebär samtidigt att mottagaren kommer att ha ett lügt signalbrusfÜrhüllande i de trüdlÜsa fÜrbindelserna. Detta innebär stÜrre känsligt mot elektromagnetiska stÜrningssignaler. EMC kommer därfÜr att vara en av flera nyckelutmaningar fÜr att nü den fulla potentialen i IoT-tillämpningar.
FÖRRA GÅNGEN NÄMNDE jag att det är en ny hemsida pü güng. Den är nu uppe och pü väg att fyllas med innehüll (sites.ieee. org/sweden/emc-chapter). Den stora fÜrdelen är att vi nu själva kan administrera innehüllet pü vür sida men det innebär ocksü att alla brister i informationen pü sidan ocksü är vürt eget fel. Sidan blir alltsü vad vi gÜr den till, har ni fÜrslag pü vad som borde finnas där sü hÜr av er till mig. Vi kommer även att kunna fortsätta att lägga ut presentationer frün vüra mÜten sü att alla ni som inte haft mÜjlighet att närvara ändü kan ta del av materialet. Nästa mÜte hüller i skrivande stund pü att spikas sü fÜrhoppningsvis har ni redan fütt en inbjudan när ni läser detta. Det kommer att äga rum i VäxjÜ den 6 april med RÖS som tema, och har ni inte fütt nügon inbjudan till detta sü hÜr av er till mig. Som vanligt vill jag ocksü uppmana alla att komma med fÜrslag pü teman och platser fÜr kommande mÜten. FÜrra üret gjorde en vaken medlem mig uppmärksam pü �EMC Legacy� som var ett projekt där alla konferens-bidrag frün IEEE International Symposiums on EMC under perioden 2000-2014 gjordes fritt tillgängliga fÜr medlemmar via USB-minne eller DVD. Nu har det projektet fortsatt med en del 2 där även bidrag frün 1964-1999 finns med. Mer information, även om hur ni für tillgüng till en kopia finns i IEEE Electromagnetic Compatibility Magazine nr 3 2016.
Peter Stenumgaard
Christer Karlsson Ordf. Swedish Chapter IEEE EMC
info@justmedia.se
(14 #.. ;174 X *'4/#. #0& 5'#.+0) 51.76+105
-ROH[ $% 9lVWHUYLNVYlJHQ 9lUPG| 7HOHIRQ )D[ PDLO#MROH[ VH ZZZ MROH[ VH
12
www.electronic.nu – Electronic Environment online
Electronic Environment #1.2017
EMC Challenges Internet of Things of the
The technical development towards the full vision of the Internet of Things (IoT) will affect the area of Electromagnetic Compatibility (EMC) in a number of ways. IoT may even be the most challenging issue for the EMC area since it was born about 100 years ago. www.electronic.nu – Electronic Environment online
13
Electronic Environment #1.2017
The methodology in achieving EMC has to be further developed in order to handle the challenges that emerges as a result of the mass increase of wirelessly consumer devices, dense co-located and in scenarios characterized by being highly dynamic, flexible and non-predictable. In this paper, some of these new challenges are highlighted and discussed. The mass-increase of wirelessly products will make the unlicensed frequency bands occupied to a considerably larger extent than today. Another overall challenge is that IoT products will be operating at considerably higher frequencies than standard EMC testing is done for today. This will directly affect the methodology and equipment for both emission and immunity testing.
This development will create a complexity of co-location scenarios that has never been seen before. New electronic devices, both non-wireless and wireless will be co-located almost everywhere in the society and these scenarios will be highly random and dynamic, strongly affected by the habits of the consumers. Predictions of the number co-located devices per area unit says up to 10000/km2 for massive IoT connected devices in dense smart cities [2], see Table 1. From an EMC point of view, this density of devices corresponds to
Introduction The term Internet of things (IoT) refers to the internet-working of physical devices, vehicles, buildings and other items—embedded with electronics, software, sensors, actuators, and network connectivity that enable these objects to collect and exchange data. Kevin Ashton, one of the founders of the original Auto-ID Center, is usually considered as the first to use "Internet of Things” in a wider sense in 1999. The overall goal of Electromagnetic Compatibility (EMC) is the correct operation of different equipment in a common electromagnetic environment. The general approach to achieve this goal is today typically solved by a pure technical engineering approach where standards, regulations and proven design criteria play a fundamental role. This approach may in most cases achieve EMC, at least for static cases and scenarios that do not change significantly over time. However, the more unpredictable scenarios we have, the more difficulties this static approach will experience. The current development towards IoT, where a massive increase of wireless technology via the wireless 5G development is foreseen, is expected to pave the way for the so called Networked Society. The 5G vision could be seen as the necessary technical enabler to really make IoT happen at full scale. 5G is being designed as the key enabler of the future digital world, where ubiquitous ultra-high broadband infrastructure will support the transformation of processes in all economic sectors and meet the growing consumer market demand. The wireless part of global Internet traffic is expected to grow from approximately 50% today, to about 75% in 2020, and the first 5G products are expected to be available in 2020.
Table 1 Estimated [2] density of devices for massive IoT connected devices in smart cities.
Device
Density [No of devices/km2] Water meters 10000 Electricity meters 10000 Gas meters 10000 Vending machines 150 Bike fleet management 200 Pay-as-you-drive 2250
certain co-location distances between devices. A simple way of relating co-location distances with co-location densities is by assuming the devices to be to be uniformly distributed in geographic position. Then the average corresponding co-location distance between devices can be determined, se Fig. 2. Examples of such applications are water meters, electricity meters and gas meters. Adding other devices for smart homes and entertainment, the density of the total number of devices may increase in the order of a factor 10-20 to about 200 000 devices/km2[4], resulting in very complex co-location scenarios for EMC.
Mass-Increase of Devices This development within IoT will highlight several new challenges for EMC. The vision of the IoT involves, in principle, all sectors of society. Examples are smart cities, e-health, smart homes, smart grids, smart agriculture, intelligent transport systems (ITS), logistics, industrial control, environmental monitoring, education, entertainment and media. Forecasts of the growth of the number of connected devices are done continuously by different actors. A few years ago, forecasts were in the order 50 billion devices 2020, but those forecasts have now been considered as too optimistic [1]. Fig. 1 shows a typical example of current forecasts. The largest growth in Fig. 1 is due to IoT-applications, whereas the growth of PC/laptop/tablets and mobile phones is typically estimated only to a few percent from 2016 to 2020.
Fig 1 Typical forecast of the total number of connected devices in the world.
14
Fig 2 Co-location distances related to co-location density for uniformly positioned devices.
Co-location distances between wireless receivers and electronics fulfilling different standard radiated emission limits have been determined in several publications, e.g.[5]. The minimum co-location distance to avoid a large risk for interference problems is highly dependent on the assumptions on e.g. interference waveform, signal-to-noise ratio for the wireless receiver and the emission standard considered. However, results from such analyses vary between a few meters up to hundreds of meters. Thus, a rough analysis shows that the range of such minimum co-location distances fall in the interval of expected co-location densities of connected devices in IoT scenarios. This indicates that the predicted larger co-location densities will be challenging from an EMC point of view. If we assume a density of 100 000 devices per square kilometer, which may be appropriate to model crowded areas, such as in-house or in business centers, the received power may vary as depicted in Fig. 3. The figure shows the received interference power in dBµW over an area of 100 m x 100 m. The devices are assumed to use the ISM (industrial, scientific and medical) frequency 868 MHz with a transmit power of 25 mW and are randomly distributed over the area. Since the devices are intended to have a communication distance of at least ten meters, a density of 10 000 devices or higher will introduce an increase of the background-noise level up to 65 dBμW. Systems in this frequency band typically use a channel bandwidth of 25 kHz. Assuming a noise figure
www.electronic.nu – Electronic Environment online
Electronic Environment #1.2017
of 15 dB, the thermal noise level to -144 dBμW/Hz, adjusting for the 25 kHz bandwidth corresponding to 44 dB, the receiver noise level in such a system to be about -144+15+44 = -85 dBμW (in a 25 kHz bandwidth) Thus, the resulting interference power may exceed the receiver noise level by up to 65-(-85) = 80 dB for the worst cases and will of course cause severe interference problems. Thus, for this scenario even the lower interference levels (20-30 dBμW) in Fig. 3 will cause unneglectable interference problems.
mass increase of IoT devices, unlicensed frequency bands will be even more crowded since these bands offer quick time for implementation and due to that hardware for such bands are cheap and fast to procure.
Short Range- versus- Wide Area Networks The design of wireless networks for IoT applications involves management of trade-offs between several conflicting requirements. Such requirements may be wireless range, network connectivity, energy consumption, battery life, bandwidth, frequency band, hardware cost, operational cost and maintenance cost. It is likely to assume that lowpower, short-range networks will dominate wireless IoT connectivity through 2025 [3]. Several solutions will probably co-exist and it is likely that no single emerging technology will dominate. The requirements of future IoT networks are therefore predicted to contain large geographic coverage (nation wide), battery life up to 10 years, data rates of hundreds to tens of kilobits per second (kbps). The hardware cost should be about $5 per device [3]. The low-power wide-area networks (LPWAN) will probably move from proprietary technologies to standardized narrowband (NB) technologies, so called NB-IoT [3]. From an EMC point of view, low power devices co-located with a high density will be challenging for two reasons. Firstly, a high density of number of devices per area unit will give a higher level of the total electromagnetic interference environment. Secondly, low-power devices will have a lower signal-to-noise ratio (SNR) for the wireless connections. This means larger sensitivity to electromagnetic interference.
Need for New Interference Models
Fig 3 Received power in a square of 100 m x 100 m, when the transmitter power is 25 mW at 868 MHz and the device density is 100 000 per km2.
Considerably Higher Frequencies IoT devices are planned to be used for considerably higher frequencies than standard EMC emission and immunity testing are performed for today. The most far reaching visions involve radio coverage in outdoor environments for frequencies up to about 30 GHz and indoors up to about 90 GHz. This will of course affect the abilities to achieve EMC both regarding immunity and radiated susceptibility. Present EMC standard covers, with some special exceptions, radiated and susceptibility testing up to 18 GHz. Thus, for a wide range of new frequencies, both emission and immunity properties will be unknown. Furthermore, instruments and equipment for EMC testing will have to be further developed and modified to cope with the large extension of frequency bands.
Unlicensed Versus Licensed Frequency Bands Licensed frequency bands, means that individual companies (e.g. telecommunication operators) pay a licensing fee for the exclusive right to transmit on assigned channels within that band in a given geographic area. Licensing is therefore a way of ensuring that wireless operators do not interfere with each other's transmissions. Unlicensed frequency bands do not require any permission to use. The only requirement is to meet some rules associated with the particular frequency band. Typically, the maximum transmission power is regulated. One example of unlicensed frequency bands are the ISM-bands. ISM-bands are reserved internationally for the use of radio frequency (RF) energy for industrial, scientific and medical purposes other than e.g. mobile telecommunications. Examples of applications in these bands include radio-frequency process heating, microwave ovens, and medical diathermy machines but also e.g. Wi Fi applications, Bluetooth, ZigBee, wireless car keys, alarm systems and remote controls for a variety of products. The unlicensed bands are always a challenge from an EMC point of view, especially for applications and services with requirements on availability and non-disruptiveness. Since the unlicensed bands are open for anyone who complies with the rules, the electromagnetic environment can vary considerably between different geographical areas. In urban-, industrial- and other locally crowded areas, these bands tend to be very crowded with radio signals, causing different kinds of interference problems such as disruption or time delays of transmitted data. With the
The challenge to achieve EMC in such an unpredictable environment as IoT will create will require new ways of thinking and planning in addition to traditional regulations and technical engineering. For example, modeling of electromagnetic environment produces by such devices may require the use of statistical description of a distributed electromagnetic interference density in some way, e.g. electric field strength per area unit. The future signal environment as a result of devices related to IoT could be assumed to be constituted by a sum of several interfering signals. Furthermore, it may be assumed that the signals, at least approximately, will be dominated as one type of waveform, but with variations in the individual waveforms taken care of by appropriate statistical modelling.
Conclusion The technical development towards the full vision of the Internet of Things (IoT) may be the most challenging issue for the EMC area since it was born about 100 years ago. In summary, the following challenges may be the largest for the EMC area: • The mass increase of low-power wireless networks means larger vulnerability to electromagnetic interference and higher interference levels due to larger concentration of co-located devices. • The considerable extension of frequency regions up to several tenths of GHz for IoT applications requires further development of methodology and equipment for standard EMC emission- and immunity testing. • The mass-increase of wirelessly products will make the unlicensed frequency bands occupied to a considerably larger extent than today. • The co-location scenarios will be characterized by being highly dynamic, flexible and non-predictable. Therefore consumer habits will to a larger extent have impact on the possibility of achieving EMC.
References [1] Amy Nordrum, “Popular Internet of Things Forecast of 50 Billion Devices by 2020 Is Outdated”, IEEE Spectrum, Aug 2016 [2] “Ericsson Mobility Report”, November 2016. [3] “Gartner Identifies the Top 10 Internet of Things Technologies for 2017 and 2018”, Press release STAMFORD, Conn., February 23, 2016. [4] Ericsson Technology Review, Vol. 93, no. 3, 2016. [5] P Stenumgaard, K Fors, K Wiklundh, ”Interference Impact on LTE from Radiated Emission Limits”, Proceedings of IEEE EMC 2015, Dresden, Germany.
www.electronic.nu – Electronic Environment online
Kia Wiklundh and Peter Stenumgaard The Swedish Defence Research Agency
15
Electronic Environment #1.2017
Branschnytt
Majoritet för återvinning av batterier och elektronik HELA 97 PROCENT av svenska folket tycker att det är ganska eller mycket viktigt att återvinna eller återanvända batterier och 96 procent har samma inställning till el- och batteridrivna produkter. Det visar en undersökning som Kantar Sifo har gjort på uppdrag av Batteriåtervinningen. Totalt har 4 200 personer i hela landet tillfrågats om synen på återvinning och återanvändning. Jämfört med andra avfallssorter som papper och glas är batterier den avfallssort man tycker är allra viktigast att återvinna för miljön, följt av el- eller batteridrivna produkter och plast. – Undersökningen visar att det finns ett mycket starkt stöd för återvinning och återanvändning av elektronik. Men det finns ett glapp mellan attityd och beteende. Varje hushåll förvarar i genomsnitt 6 kilo elavfall som behöver komma tillbaka in i kretsloppet igen för att jordens resurser ska räcka på sikt, säger Micaela Westerberg, kommunikationschef på Batteriåtervinningen.
71 procent av respondenterna i undersökningen tycker att det är ganska eller mycket lätt att återvinna batterier. Motsvarande siffra för elprylar är 56 procent. Bara drygt en av tio (14%) tycker att det är ganska eller mycket svårt att återvinna batterier. När det gäller återvinning av elprylar är det något fler, drygt två av tio, som tycker att det är svårt. En samtidigt gjord undersökning bland 1 000 personer i hela landet visar att fyra av tio inte känner till att det går att återvinna i butiker som säljer elektronik. – Sedan ett och ett halvt år tillbaka går det att lämna in sin gamla elpryl i butiken när man köper en ny. Det har blivit mycket lättare att återvinna, liksom att återanvända och dela. Varje dag poppar det upp nya loppisgrupper och delningssidor i sociala medier, säger Micaela Westerberg. Undersökningen genomfördes under januari 2017.
Källa: Batteriåtervinningen
Hyr en EMC-skanner
Ny agentur till Ferner
DETECTUS AB ERBJUDER nu sina kunder i Sverige, Norge, Danmark och Finland möjligheten att hyra ett komplett EMC-skanner system för att hitta EMC-problem på komponenter, kort och system. Vid hyra ingår också installation och utbildning på plats. Systemet kan även användas till att mäta temperatur på elektronikprodukter. Systemet består av en EMCskanner (robot), spektrumanalysator och närfältsprober. Resultatet av en mätning presenteras i 2- och 3-dimensionella bilder där källorna till EMC-problemen kan ses.
SEDAN 1 JANUARI representeras DS Instruments av Ferner Elektronik AB. DS Instruments program av RF instrument omfattar signalgeneratorer upp till 22GHz, tracking generatorer från DC till 6GHz, programmerbara dämpare i frekvensområdet 1MHz-12GHz, RF switch matrix och ett universellt instrument med fyra mätfunktioner: • effektmeter • frekvensräknare • signalgenerator • divider Alla funktioner styrs via USB-porten med enkla commandon alternativt från frontpanelen.
16
Källa: Detectus
www.electronic.nu – Electronic Environment online
Källa: www.ferner.se
Electronic Environment #1.2017
Komponenter för kraftelektronik, EMC & RF/Mikrovåg Batterier & batterihållare • EMC & Termiska material Induktiva komponenter • Kondensatorer • Nätaggregat • RF/Mikrovåg
Vi söker säljare! Läs mer på vår hemsida.
Flexitron AB • Veddestavägen 17 • 175 62 Järfälla • 08-732 85 60 • info@flexitron.se • www.flexitron.se
www.electronic.nu – Electronic Environment online
17
Electronic Environment #1.2017
COUPLING FROM AND TO THE
POWER MAINS
THE 5th COUPLING PATH
18
www.electronic.nu – Electronic Environment online
Electronic Environment #1.2017
Preamble. Our former EMC articles reviewed four of the 5 principal conduction and radiation coupling mechanisms, as they affect equipment/system susceptibility and emissions. The last ones (EMC Articles #6 and 7) were addressing the shielding of equipment boxes, from the smaller hand-held devices up to large cabinets or even entire rooms. The present article is covering the 5th, very important coupling mechanism: how the various disturbances that exist on the power mains (public AC distribution, ship or aircraft AC distribution, vehicle dc distribution... etc) can find their way from their source down to the electronic components of a system? Reciprocally, some active elements in our equipments (dc-dc and ac-dc switch mode regulators, fast IGBT and thyristors, variable speed drives, fast logic circuits, etc‌) can in turn become EMI sources, polluting the power distribution to the prejudice of other users. And like for the other coupling paths, many solutions that solve power line suceptibility problems will also reduce conducted emissions.
www.electronic.nu – Electronic Environment online
19
Electronic Environment #1.2017
Whatever your installation, you must know at least approximately what is the wiring and grounding scheme of your power distribution, from the power source down to the users. This knowledge is important for: • understanding and estimating the coupling factors • understanding the CM (Common Mode) to DM (Differential Mode) conversion • selecting the most appropriate, and economical filter • selecting the proper characteristics for surge protection devices. Fig.1 shows the most common configurations for power distribution schemes. Depending on the applications, a power distribution can be fairly simple: in motor vehicles the battery (+) is running in the entire harnessing, the (-) return conductor being the metallic car body. It is generally more complex with the (+) and (-), or Phase and Neutral, running together in the entire Power Distribution Network. In houses and professional buildings, the Ph and N wires are run along with a third wire, acting as a safety lifeline to the earthing electrode(s), where the Neutral of the power source ( Entry Transformer or Power Plant) is also grounded. Therefore as shown on the schematic, we have in general: a) a DM impedance between the hot wire and its return. b) a CM impedance between either one (or both) power wires and the local structure ground or chassis. c) I f a there is safety earth (green/yellow) wire, two values for CM impedance can be considered: • The Ph+N wires vs the earthing wire, which is only valid as long as the earthing wire is sufficently short and the frequency low enough for considering this wire as the earth potential. • The Ph+N+ Earth wire altogether vs the real local ground, which can be a structural ground, concrete slab, ship hull etc ….In this later case, the CM currents will flow in the Power + Earthing wires in the same direction, returning to the Power source via the local ground reference.
2. Power Mains Impedance This is the impedance that will be seen by an equipment when looking toward its power source. Figure 2 shows the general impedance profile of urban power distribution, made after compilation of wide statistical surveys in major cities, worldwide. The thin dotted plots are the upper and lower 10% of the measured impedances (that is less than 10% of the measured data points were above or below these values). Shown for comparison is the profile of a Line Impedance Stabilization Network that is deemed to represent the average impedance value of urban power mains (Re. our Article #2, Military & Civilian EMC Norms).
}
ZL (– ––► Zc when length ˃ λ/4
Zload
or ~
Phase or + Vcc Zs 2)
ZL (DM)
~ Neutral or
}
ov
V
(DM)
ZL (CM)
3)
Housing ZL
N Grn/Yell. (P.E.)
}
(CM) to chassis
V (CM) TOTAL
Ground
Fig.1 Most common configurations for power distribution
20
Knowing the equipment input impedance is important too, because it affects the behavior of the equipment to EMI coming in, as well as filters and surge suppressors selection. Without EMI filter, the impedance at input terminals is that of the front-end transformer (often the1st regulator), with its secondary load transferred to the primary. If there is no front-end transformer, the power input being dc or rectified ac, the DM input impedance is low, being that of the direct-polarized rectifiers and associated buffer capacitor. When the power input is isolated from the equipment frame or signal ground, as often the case with 230V/50Hz power, the CM input impedance is high at low frequency, decreasing progressively when F increases, because of the parasitic capacitance of the floated circuits 500
100 50 30 10 3 1 0.02
0.1
0.2
0.45
1
10
30
Fig.2 Power lines and Artificial Networl (LISN) impedance profiles. The 5µH/50Ω LISN is used for EMC tes of motor vehicles and civilian aircrafts.
Earth or structure, or earthing conductor Phase
3. Equipment Input Impedance
Frequency (MHz) Power Line Mean – USA Power Line Range (Max., Min.) 5µH, 50 ohm LISN 50 µH, 50 ohm LISN
Zs 1)
Both CM and DM Power Mains impedances must be considered. Values depends on the application : public network, vehicle, aircraft, ship etc…. which dictate a typical length of wiring from the source to the users and the Neutral, or (-) conductor grounding practices. In any case, the overall shape of Power Mains impedances is the same, when seen from the end user Power Entry terminals, or simply the wall outlet : • from dc to a few kHz, it is basically the ohmic resistance of the wires plus the source resistance, this latter being obtainable from alternator or substation transformer short-circuit current. • From a few kHz to ≈ MHz, the impedance increases linearly with frequency, since it is dictated by the self inductance of the mains wires, the wide spread of values being due to the overhead or buried type of wiring, the proximity of a ground plane, the number of users in parallel, etc … • Above the MHz region, the impedance stabilizes around a mean value of 50Ω for CM (line-to-ground) and 100Ω for DM (line-to-line), corresponding to the line characteristic impedance.
Absolute Impedance, |Z| (OHMS)
1. EQUIVALENT CIRCUIT FOR TYPICAL POWER DISTRIBUTIONS
4. Major Power Mains Disturbances Power line disturbances are a frequent cause of equipment malfunction or even damage. They can be quasi continous like HF noise superimposed to the normal mains voltage, waveform distorsion and notches, or incidental, like transient overvoltages, spikes, short partial or total voltage drop ( Fig.3). A majority of them is not due to the quality of the power source, but to the operation of the various users, whose current demands are often irregular or pulsed, causing voltage dips or surges on the distribution. Lightning strokes on, or nearby the power lines are also a frequent cause of severe overvoltages. • Slow or steady fluctuations of line voltage can reach -/+ 10%, and are regarded as normal. All modern equipment are equipped with regulators that can easily handle such variations • Flickering: periodic, very low frequency undervoltage, causing lamps blinking
www.electronic.nu – Electronic Environment online
Electronic Environment #1.2017
• Ripple or HF noise riding over the supply voltage can be caused by poor filtering of switch-mode regulators, or strong ambient RF field coupling onto the power lines. These rarely exceed a few volts and are easily reduced by EMI filtering • Harmonic distorsion and "notches" in the AC voltage sinewave are caused by currents peak drawn by non-linear loads of the various users • Unipolar or ringing transient overvoltages and spikes can often exceed hundred Volts, superimposed to the AC (or dc) voltage. Extreme values of 4-6kV can be reached with severe lightning indirect effects or Fast Switching transients. These can be damaging and require transient suppressors. TOTAL OUT AGE NORMAL AC UNDER VOLTAGE
UP TO SEVERAL kV SHARPS SPIKES
OVER VOLTAGE 260V
230Vrms
While practically no modern equipment, with its fast digital circuits, switch mode power suply regulators and eventually RF devices, could meet EMC requirements without an efficient filtering, EMI filters are too often choosen on an empirical basis or a vague belief in manufacturers catalog performances. A good EMI filter must: a) attenuate the incoming power line noise to make the equipment immune to the most severe DM and CM agressions expected in its normal environment b) attenuate the HF noise caused by the equipment to its own power input, both DM and CM, such as it does not violate conducted EMI emissions limits Both a) and b) performances must be achieved in a system whose source and load DM and CM impedances are poorly defined. On top of these challenges, the filter must comply with size, weight and cost limitations, plus constraints on maximum permitted values for line-to-ground capacitance and high voltage withstanding tests. Needless saying, a filter is generally the result of a tight trade-off …
180V
DISTORSION
5.1 Filters for Reduction of Powerline Interference
INDUCED RADIO FREQUENCY SIGNALS QUASI-PERMANENT (few Volts)
NOTCHES
Switch. P.Supply own noise
Fig. 3 Major power line disturbances
Transferred to loads
Internal circuits susceptibility
F
Several variables need to be considered when hardening an equipment, or an entire system: • the nature of the disturbance: under or overvoltages, exceeding the normal +/- 10% fluctuations, energetic- high voltage transients, short spikes, total outage ? • the duration of the disturbance: sec ? msec ? more ? • the risk assessment vs the probability of occuring: how many times a day, a week, a year ? • the DM or CM nature of the incoming disturbance, as seen by the victim equipment
Power source dc or S
5. Improving Equipment Immunity to Power line disturbances
Input Filter
SW.Mode Pow.Suppl.
F dc output filter
Loads Ampl.
F Steady RF noise on power line CW: 0,1 V to a few. V (HF → VHF), Transients: 100V to 4 kV
Noise from fast logic devices on their dc bus
F
Fig.5 The role of a filter regarding Immunity and Emissions 300%
Amplitude
QUASI-PERMANENT
200%
5.2 Selecting a filter Given that an EMI filter is a low-pass element, the following parameters dictate our choice :
100% ±10% 1µsec
1msec
.1sec (5 cycles)
Duration
FILTERS TRANSIENT SUPPRESSORS FARADAY-SHIELDED TRANSFORMERS FERRO-RESONANT FERRO+TRANSIENT SUPPRESSORS+FILTER TRANSFORMER WITH OUTPUT TAPS TRANSFORMER WITH OUTPUT TAPS +SHIELD+TRANSIENT SUPPRESSOR MOT. GEN (MG set) UPS
few seconds
BATTERY AUTONOMY
UPS+TRANSIENT SUPPRESSORS+FILTER
*Disturbances within the blank stry-grade electronic systems.
area are usually tolerated by indu-
Fig. 4 Overviewof power line disturbances according to their severity / duration, and related solutions
a) the required attenuation (DM/CM) for a given frequency, rigourously termed Insertion Loss (IL) b) the cut-off frequency c) the number of poles, which itself depends on a) and b) d) the impedances on the source and load sides of the filter, that in turn will guide the filter scheme e) capacitive-only, inductor-only, L-C, Tee or Pi type of filter f) the normal service voltage/ current, to be considered for the filter capacitors and inductors – Filter Criteria regarding EMI Immunity: The attenuation must be such as the most suceptible circuits inside the equipment, must not receive on their dc input a noise voltage greater than their threshold of sensitivity. Attenuation: A(dB) = 20log Vemi (w/o filter) / Vload (with filter) This after having accounted eventually for the built-in attenuation of the power-supply regulator. Example 1: An equipment must not exhibit malfunction when submitted to bursts of 2kV(CM) 300kHz ringing transients on its 230V AC input. The noise immunity of internal digital circuits is 0.5V on their dc input. The existing filtering on the regularor output provide already 20dB attenuation.
www.electronic.nu – Electronic Environment online
21
Electronic Environment #1.2017
What is the required filter attenuation ? Answer: A(dB) = 20 Log ( 2000/ 0.5) – 20dB = 72 – 20 = 52dB @ 300kHz
5.3 Number of elements in a filter
– Filter criteria Regarding EMI Emissions The attenuation must be such as the HF noise generated by our equipment on its power input (CM and DM) does not violate conducted EMI emissions limits. Attenuation: A(dB) = Vemi (dBµV(w/o filter) - VdBµV(spec. limit) Example 2: Early testing on a prototype of our equipment has shown spurious harmonics of the switchmode power supply with amplitudes of 104dBµV from 350kHz up to 3MHz. The EN 55022 class B limit is: • 350kHz: 50dBµV • 1MHz: 46dBµV What is the required filter attenuation ? Answer: • 350kHz: AdB = 104 dBµV – 50 dBµV = 54dB • 1MHz: AdB = 104 dBµV – 46 dBµV = 58dB * Remarks: – When substracting dBµV from dBµV, result is in dB, since arithmetically we are making a ratio of two voltages. – the filter requirement can be based on 54dB @ 350kHz, which will also satisfy the 58dB goal at 1 MHz : filter attenuation normally increases with frequency.
The number of poles in the filter (that is the number of L,C elements that are cascaded) is determined by the desired attenuation at frequency Femi, and by Fco, the cut-off frequency (or -3dB point), below which the filter has no attenuation. At a first glance, it would seem, for instance that a powerline filter, – must exhibit no attenuation at all for 50/60Hz – start attenuating any undesired frequency above say100 or 150Hz. This would be a perfect, but enormous and expensive filter, because of the physical size of the capacitors and inductors. These are only found near large loads (greater than tens or hundreds of kWatts) for correcting the power factor of heavy inductive loads, or reducing harmonic distorsion on the utility side, upstream. So generally, the cut-off frequency of line filters for individual equipments have Fco values in the 10-30kHz range. Fig.6 give the attenuation of any filter, given its cut-off Fco and numer of poles (n). Example 3: With the filter of example 2, we were looking for 54dB at 350kHz. Assuming a cut-off at 10kHz, how many poles our filter should have? Answer: From Fig.6, we see that, given Femi /Fco = 350kHz / 10kHz = 35, a 1st order filter is not enough, our filter must be at least a 2nd order (n=2)
STOP
PASS 0
n = 1 ; 20 dB / Décade
RdB = -10log10 [1+(FEMI/FCO) 2n FCO = cut-off frequency
–5
n = 2 ; 40 dB / Décade
REJECTION dB
– 10
n = 3 ; 60 dB / Décade
– 15 – 20
n = 4 ; 80 dB / Décade
– 25
n = 5 ; 100 dB / Décade
– 30 – 35 – 40 – 45
*
– 50 – 55
*
60
Fig.6 Attenuation of low pass filters normalized to the Femi/ Fco ratio for several values of "n".
– 65
*
– 70
janlinders.com
Note *: suggested limit to account for components parasitics
0,2 0,3 0,5
1
2 3
5
10
20 30 50
100
200
500
1K
2K
FEMI / FCO
Din produkt – vårt fokus.
Vi vet vad som krävs för att din produkt ska uppfylla regulatoriska krav.
www.janlinders.com | +46 31 744 38 80 | info@janlinders.com
22
www.electronic.nu – Electronic Environment online
Electronic Environment #1.2017
5.4 Influence of actual source and load impedances One must beware of filter manufacturer's data. They are generally measured in a 50Ω/50Ω set-up (per Mil Std 222), and actual in-situ attenuation may differ significantly. Actual insertion loss is strongly dependent on the value of the impedances seen on both sides, to such extent that the performance shown on the data sheet is probably the only one you will never get ! Table Fig.7 shows the preferred choice for the 4 possible impedances configurations ( ref.1). One simple, flawless rule that suffers no exception is : "With filters, capacitors should look toward high impedances both sides, inductances should look toward low impedances, both sides".
Example 4: What are the maximum value of filtering capacitor (Line-to-Line) and inductor we can accept for a 230V equipment with 10A of normal line current? Answer: The 10A / 50Hz current can be translated into an equivalent filter load of 230V / 10A = 23Ω. Thus, maximum values are: C(µF) ≤ 32/ 23 = 1.4 µF , L(mH) ≤ 0.032 x 23 = 0.73mH
dB 70
Z source n=1(20 dB/dec
Filter
Z load
n=3(60 dB/dec
n=4(80 dB/dec
10
C
0 –10
n=1(20 dB/dec High n=3(60 dB/dec
–20 10k
100k
1M
10M
n=2(40 dB/dec Low
High
D
20 High
High
40 30
n=2(40 dB/dec Low
B
50 Low
Low
A
60
n=4(80 dB/dec
Fig. 7 Recommended filter arrangements depending upon in/ out impedances.
Fig. 8 Example of a commercial filter performance: DM (A) and CM (B). Besides the 50Ω/50Ω configuration, mismatch conditions are shown: C) for 0.1Ω /100Ω, and D) for 100Ω /0.1Ω . The through-plate input prevents parasitic coupling betwwen the inner and outer sides of the equipment (Source: Schaffner Co.).
5.5 Coarse approximation for 50/60Hz filter components By default of a more accurate calculations, the following rule of thumb can be used to define conservative, maximum values for the filter elements. The rationale is that, for an ac power mains, we do not want the filter capacitor to derive uselessly too much 50Hz or 60Hz current from the power mains. All the same, we would not like our filter inductance to cause unacceptable 50Hz or 60Hz voltage drop. If we define 1% as a tolerable impact on ac current consumption and input voltage, we get: Xc ≥ 100 ZL and X L ≤ 0.01 ZL with Xc, X L being the impedances of filter capacitor and inductance at the power mains frequency, and ZL the equivalent load imedance. For a 50Hz ac input, using more practical units for filter components : C(µF) ≤ 32/ ZL and L(mH) ≤ 0.032 ZL If there are several capacitors like in a "Pi" filter, the formula applies to all the capacitors in parallel. For the CM mode filter capacitors mounted line-to-chassis, that is to the earth connection, the constraint is a safety issue. In European countries the maximum permitted 50Hz leakage current is 0.5mA for the most severe applications (domestic appliances), medical devices excepted. So, these capacitors, termed "Y" type are generally limited to 5nF, with a 2.7kVdc overvoltage survival test.
5.6 Recommendations for Filters mounting As much as its performances, the way a filter is mounted is crucial to its effectiveness. It should be installed as close as possible to the equipment wall opening where the power cord passes, the best being to have it mounted through the wall itself (See Fig 8). Filter case must be the metallic type, making a tight metal-to-metal contact with the equipment box, or at least with a metal barrier. Wiring on the line side of the filter should never be bundled with those on the load side.
5.7 Why Transient Suppressors must be preferred to filters for high energy transients Although often thought of as "clean-it-all" components, filters, being low-pass elements are unefficient against energetic pulses, with duration exceeding a few µsec. This is because long pulses have a large energy content in the low frequency range, where the filter has no attenuation. This is pictured on Fig.9, showing the response of a filter for two pulse waveforms having a same 1kV amplitude. The short 100ns pulse falls down much before the filter has been charged up to the peak value, so the pulse is reduced to 10v, with its duration stretched over > 10µs. By comparison, the same 1kV pulse with 50µs duration (a lightning induced transient for inst.) is lasting long enough for the filter to get charged up to the peak value. What is needed is a component that is not frequency-selective but amplitude selective, as seen next.
www.electronic.nu – Electronic Environment online
23
Electronic Environment #1.2017
1kV
Drawbacks: • slow to react, with delay > µsec • puts the line in short-circuit when arcing, until the voltage waveform crosses zero • not to be used on dc power lines, because the arc will be sustained by the dc voltage and will not extinguish, until a fuse blows, requiring a manual action for re-powering the equipment. • does not exist for voltages below ≈ 90V.
Initial short Pulse 100ns
Filter Fcut-off: 10k
Area S1 t 1kV
1µs
Residual Voltage
t
D=10µs
Initial long Pulse
50µs
S2=S1
10V
"Solid State gas-tubes": Solid State versions of the spark gap exist in form of thyristor-based crowbar devices that turn on when a certain voltage threshold is reached, putting the line in short-circuit, protecting the equipment components and eventually triggering a breaker or fuse.
0,9 kV
t
35µs
t
Fig. 9 Disappointing results of a power line filter against a long duration pulse.
6. Transient Voltage Suppressors Suppressing high voltage, energetic surges is the role of Transient Voltage Suppressors (TVS) like Varistors, Transzorbs or Gas tubes. These non-linear devices are an open circuit up to a breakdown value, above which they become abruptly shunting elements with large current capacity. We will review the 3 principal types of TVS: MOV, TransZorb and Gas Tube
6.1 Metal Oxyde Varistors (MOV) They are avalanche devices, with an "Off" resistance ≥ 10^6 Ω. When the applied voltage reaches the avalanche threshold (Fig.10), their "ON" resistance drops to a few Ohms. Their main features are: Advantages: • fast response, in the nsec range • low cost • fair energy handling (20J for a 14mm device) Drawbacks: • open circuit destructive mode when Imax is exceeded: can be a drawback, or an advantage, depending on the application • slanted ∆I/∆ slope, causing the actual clamping voltage for Imax to be 2 or 3 times the Vbreak • large parasitic capacitance (a few nF) that must be taken into account
6.2 Zener Diode-based TVS ( Transzorb®, Transil®) These are special Zener diodes with enhanced power dissipation capability. Their Vbr threshold is more accurate, with a much sharper ∆I/∆V characteristic. Advantages: • fast response < nsec • almost vertical ∆I/∆V slope, thus a tight clamping voltage at Imax, typ ≤ 1.5 xVbreak • fair energy handling Drawbacks: • short-circuit destructive mode when Imax is exceeded: can be a drawback, or an advantage, depending on the application • large parasitic capacitance (a few nF) that must be taken into account
6.3 Gas Tubes Gas tubes are a modern version of the air gap arrestor that was based on the arcing of a calibrated gap when the air breakdown voltage is exceeded. Modern gas tubes consist in a sealed envelope filled with low pressure gas and a precise interval between the electrodes Advantages: • high current handling capability since the terminals are pactically shorted during the arcing • a low parasitic capacitance (a few nF) that must be taken into account
24
6.4 Selecting the proper surge suppressor The selection steps are summarized below: • select a triggering voltage (Vbr) ≈ 10-20% above the highest peak voltage of the power line. • estimate the maximum peak current of the transient pulse. It can be found from the transient immunity specification applicable to the equipment. A better figure can be derived from the I,V load curve of the test generator, after substracting the clamp voltage from the generator open voltage. • Check this peak current against the maximum, no damage peak current for the selected TVS. • Check that the peak power: (Vclamp x Ipeak) is tolerable for the applied pulse duration I TransZorb MOV Gas tube
(ZnO)
I2 I1
Permanent damage region Arcing
Vstand-off
VBR
V1
V2
V
Fig. 10 Current / voltage characteristics of MOV, TransZorb® and gas discharge tubes.
7. Isolation Transformers An isolation transformer has distinct primary and secondary windings, breaking the CM ground loop between the external power lines and the equipment or system. The primary-to-secondary magnetic coupling allows the normal transfer of the DM (line-to-line) voltage, while the galvanic isolation prevents the CM voltages from passing thru the transformer. An ordinary isolation transformer is an adequate barrier for opening low frequency ground loops between an equipment (or an entire installation) and the power mains. But as frequency increases, the high value of the barrier isolation (typically > 10^6 Ω) becomes shunted by the inter-winding capacitance. This capacitance is ranging from 50100pF for small equipment transformer up to several nF for transformer in the kVA range, causing the primary/secondary protection against loop currents to almost disappear around a few MHz. Special winding sequence and more physical separation between the winding stacks can improve the CM rejection by about 10dB.
7.1 Faraday shielded Isolation Transformers For more HF isolation the best technique is to use a Faraday-shielded transformer. (Ref.2) A non-closed foil is wound between the primary and secondary windings and grounded locally, such as a CM voltage appearing on either side is stopped by the shield, and the capacitive current is sunk to the chassis or structural ground. (Fig.11). An other advantage of an isolation transformer is to allow recreating locally an earthed Neutral on the secondary side, in a certain zone of a large facility.
www.electronic.nu – Electronic Environment online
manent age on
Electronic Environment #1.2017
9. Emission Aspects with Power line coupling A. CM rejection, ordinary transformer B. CM rejection, faraday-shielded transformer C. DM rejection, faraday-shielded transformer
Rejection (dB) 120
B
100 80
1/F3
A
60
C
40 20
asymptote – 6 dB
100 Hz 1 kHz
10 kHz 100 kHz 1 MHz 10 MHz 100 MHz
F
Vshield Rejection = 20 log
VDM
~
Vprim Vsec
Vsec
VCM
Fig.11 EMI Rejection of ordinary and Faraday shielded Isolation transormers. Notice the small parasitic impedance of the shield ground connection that could cause a small re-injection of noise in the secondary. (from Ref 2)
8. Back-Up and Uninterruptible Power Supplies When the problems are caused by serious disturbances, or total outages of the normal ac mains, the ultimate resource is to locally re-create a more dependable power delivery, using line conditioners or Uninterruptible Power Supplies (UPS). A line conditioner is a special transformer with an automatic regulation circuit on its secondary. For power line over or under voltages like +/20%, these devices can provide a secondary voltage within 5%of the nominal value. With modern electronic equipments using switch-mode power supplies, this feature has less interest because switch-mode can keep a constant dc output even with primary voltage varying within 100- to-250V. Yet, there are still many electrical equipments (motors, machine-tools, lighting appliances) whose longevity rely on an ac supply within 5% tolerances. But, except for ferro-resonant transformers that can keep-up with one missing cycle (10ms for 50Hz ac), a line conditioner has no energy storage and cannot make-up for a long 50% voltage drop or a total outage. A UPS is an ac/dc + dc/ac converter coupled with a battery bank. It can provide a well regulated ac output, even during a momentary, full interruption of the regular ac mains. Two basic principles are used: "Off-line" (or standby) and "On-line". For both devices, the autonomy is depending on the size, in Amp-hours of the battery storage. With the Off-line type, the loads are normally fed by the regular ac supply, while the ac/dc converter is keeping the battery bank fully charged. In case of ac mains shortage, the ac distribution to the secured loads is automatically switched on the dc/ac inverter, until the regular ac mains return to normal. Notice that this system provides no protection to HF disturbances and transients of the normal ac mains. It is the simplest system, typically used for small installations, like small offices,shops etc… where most of the sensitive equipments like appliances, PCs and the like are normally equipped with EMC protection. With the On-line type, the secure loads are always supplied from the dcac inverter, hence decoupled from the regular ac mains, which serve only to charge the battery bank. In case of inverter failure, a no-interruption static switch is transferring the privelegied load line to the regular ac. This static switch is, in turn, a possible cause of EMI problems because the solid-state switches are a mediocre isolation barrier against high frequency. This can be avoided by careful EMC filtering and transient protection of the back-up line.
One earliest cause of user-created disturbances to the power mains have been the ac-dc rectification and gate-controlled rectifiers used in many equipments. The increasing use of high frequency converters like Switch-mode power supplies and inverters, variable speed drives, light dimmers, fluorescent lights, has shifted the noise emissions towards higher frequencies, causing both conducted and radiated EMI issues. In this respect, EMC filters should be regarded not only as a cure against conducted interference up to ≈ 30 MHz, but also against radiated emissions from the power cord at frequencies > 30 MHz.
9.1 Poor Power Factor and sinewave distorsion caused by non-linear loads With a single wave ac rectification like on Fig.12, the current Ic charging the tank capacitor C is not a sine wave: it is a short current peak whose the product Ic x duration (that is Coulombs) is in turn, delivered to the load for a minimum ∆Vr ripple on the dc output. Since power mains is not a zero impedance source, this brief, but high amplitude current is causing a small voltage collapse on the tip of the V0 ac sinewave. Similar phenomena occurs with full-wave rectification or 3-Phase rectification (6 diodes or 6 gate-driven thyristors). All these schemes are causing "notches" in the ac mains voltage waveforms. Distorsions appear as harmonics, spoiling the power factor (the ratio of the fundamental current to the rms addition of all the harmonic terms I1, I2, I3 etc …➔ In). In civilian applications, maximum distorsion is ruled by IEC 555-2 norm, which require a control of the power factor by the end users of the power utility. The solutions consist in adding inductances in front of the capacitor, smoothing the risetime of the current demand, or using a Power Factor Controller (PFC), which is an active regulator acting as a dynamic current source.
► Vo
~
IR
IC
VC
2 ΔVR
VR
IC Vo VR T
VD
t1 Өo
Fig.12 Voltage Waveform distorsion caused by the peak current demand of the post-rectification capacitor.
9.2 HF emissions caused by Switch Mode Power Supplies and Inverters Switchers are the main cause of conducted emissions, violating the Military and Civilian RFI limits by as much as 40 or 50dB for unfiltered items. Several mechanisms, internal to the switcher, are contributing to these emissions (Fig 13): • The CM conducted emission path is generally the major limits violator, for equipments supplied in 115v or 230V ac. The leakage current is caused by the stray capacitance of the switching transistor, IGBT or MOSFET to their heatsink or nearby chassis. Leakage current (Icm) closes by the chassis ground, returning via the power mains impedance then back to the equipment Ph and Neutral input wiring. For testing, the noise level is measured at the LISN socket.
www.electronic.nu – Electronic Environment online
25
Electronic Environment #1.2017
• Next to the CM current, the DM current that circulates in the power input wires is due to the ESR, ESL of the switcher input capacitor bank. Since these capacitors have parasitic series resistance (ESR) and self inductances (ESL) the flow of the main switching current creates a differential voltage across the primary input. a) For the first harmonics of the switcher, the CM current driven by the dV/dt of the switches into the stray cap C1, behaves as a high impedance source (current source). Therefore, according to the table Fig.7, the filter should have at least line-to-chassis (CM) capacitors looking toward the high impedance.
Solutions for reducing conducted emissions of Switch Mode Power supply: • CM current to Ground---> Use electrostatic screens , Use CM filter on input • CM noise on output dc loads ---> Use transformer with screen , Apply special precautions in winding the transformer, Use CM filter on dc output • DM Noise ---> Use low ESR / ESL capacitors ---> DM filters • Recovery Spikes ---> Use fast recovery devices ---> Install RC snubbers References
b) To the countrary, the DM voltage, appearing across a low impedance - typically < 1Ω below a few MHz, behaves almost as a perfect voltage source. Therefore, using the table Fig.7, the filter should have at least, an inductance looking toward the low value ESR of the primary capacitor.
1. Mardiguian,M. Controlling Radiated Emissions", Springer NY, 2014 2. Mardiguian,M. EMI Troubleshooting Techniques , Mc Graw Hill, 1999
Michel Mardiguian EMC Consultant, France m.mardiguian@orange.fr
As a result of a) and b), the most appropriate filter structure is shown in Fig. 14) It is optimized against CM and DM, as a 2nd order filter (40dB/ decade). The DM choke is sometimes provided by the leakage inductance of the double-wound CM choke, representing substantial space and cost savings. Some manufacturers of "Off The Shelf" (OTS) SwitchMode PowerSupplies incorporate an EMI filter in their modules, some others do not. So, equipment designers using OTS regulators should check if the EMI conducted emissions are documented by the vendor. Whatever they design their own filter or they plan for a commercial item, they should look at the most appropriate filter schematic, as described above.
ICM 2
VCM
Idiff C12
ICM Artifical Mains (LISN)
Fig. 14 Exemple of a power line filter tailored against Switch-Mode P.S conducted emissions. On the right, typical values for the parasitic elements of switcher capacitor ESR and ESL: 0.1Ω and 15nH. The filter has Cy common mode capacitors ( 2x 5nF) looking toward the high impedance side of the leakage capacitor Cp(10 to 200pF). The bifilar CM choke has values of 1 to 30mH, depending on the switcher current.
T
26
dc loads C1
2
ICM total
Z
I2
I1
Test
Fig. 13 Multiple EMI emissions coupling paths, shown for Switch Mode Power-Supply with primary-to-secondary isolation.
Filter
Switch-Mode P.S. L/2
Cx
LISN 2
ESR ESL
Rd
DM CM DM L/2
Lw
Cy
Cy
www.electronic.nu – Electronic Environment online
Lw
Cs
Cp
Electronic Environment #1.2017
See emission and immunity sources at components level! Using the EMC-Scanner during the early stages of design enables you to detect potential emission or immunity problems before they become integrated into the product and expensive to correct. See what an EMC scanner can do for you, visit our website www.detectus.com.
See it before you
it!
q +46 (0)280 41122 p +46 (0)280 41169
info@detectus.com www.detectus.com
S. Hantverkargatan 38B SE-782 34 Malung
SÄKERHET OCH TILLFÖRLITLIGHET I ELEKTRONIK Är dina produkter som innehåller elektronik säkra och tillförlitliga, även i krävande miljöer? Elektronik integreras mer och mer och finns idag i allt från fordon, maskiner, radio och mobiltelefoni till IT-utrustningar. RISE kan elektronik I unika labbmiljöer hjälper vi dig med robusta teknik- och processlösningar för dagens och framtidens komplexa miljöer. Här får du tillgång till opartiska experter för forskning, test, provning och analys vid utveckling av smarta, effektiva och hållbara lösningar. Läs mer på: http://www.sp.se/elektronik RISE – SVERIGES FORSKNINGSINSTITUT. Innventia, SP och Swedish ICT har gått samman i RISE för att bli en starkare forsknings- och innovationspartner. I internationell samverkan med akademi, näringsliv och offentlig sektor bidrar vi till ett konkurrenskraftigt näringsliv och ett hållbart samhälle. RISE 2 200 medarbetare driver och stöder alla typer av innovationsprocesser. Vi erbjuder ett 100-tal test- och demonstrationsmiljöer för framtidssäkra produkter, tekniker och tjänster. RISE Research Institutes of Sweden ägs av svenska staten. www.ri.se
www.electronic.nu – Electronic Environment online
27
Electronic Environment #1.2017
Produktnytt New hydronium-ion battery presents opportunity for more sustainable energy storage A NEW TYPE of battery developed by scientists at Oregon State University shows promise for sustainable, high-power energy storage. It’s the world’s first battery to use only hydronium ions as the charge carrier. The new battery provides an additional option for researchers, particularly in the area of stationary storage. Stationary storage refers to batteries in a permanent location that store grid power – including power generated from alternative energy sources such as wind turbines or solar cells – for use on a standby or emergency basis. Hydronium, also known as H3O+, is a positively charged ion produced when a proton is added to a water molecule. Researchers in the OSU College of Science have demonstrated that hydronium ions can be reversibly stored in an electrode material consisting of perylenetetracarboxylic dianhydridem, or PTCDA. This material is an organic, crystalline, molecular solid. The battery, created in the Department of Chemistry at Oregon State, uses dilute sulfuric acid as the electrolyte. Graduate student Xingfeng Wang was the first author on the study, which has been published in the journal Angewandte Chemie International Edition, a publication of the German Chemical Society. – This may provide a paradigm-shifting opportunity for more sustainable batteries,” said Xiulei Ji, assistant professor of chemistry at OSU and the corresponding author on the research. It doesn’t use lithium or sodium or potassium to carry the charge, and just uses acid as the electrolyte. There’s a huge natural abundance of acid so it’s highly renewable and sustainable. Ji points out that until now, cations – ions with a positive charge – that have been used in batteries have been alkali metal, alkaline earth metals or aluminum. – No nonmetal cations were being considered seriously for batteries,” he said. The study observed a big dilation of the PTCDA lattice structure
during intercalation – the process of its receiving ions between the layers of its structure. That meant the electrode was being charged, and the PTCDA structure expanded, by hydronium ions, rather than extremely tiny protons, which are already used in some batteries. – Organic solids are not typically contemplated as crystalline electrode materials, but many are very crystalline, arranged in a very ordered structure, Ji said. This PTCDA material has a lot of internal space between its molecule constituents so it provides an opportunity for storing big ions and good capacity. The hydronium ions also migrate through the electrode structure with comparatively low “friction,” which translates to high power. – It’s not going to power electric cars, Ji said. But it does provide an opportunity for battery researchers to go in a new direction as they look for new alternatives for energy storage, particularly for stationary grid storage.
Nya Elsäkerhetstestare från Associated Research HYPOTULTRA 7800-serien består av 5 olika elsäkerhetstestare. Den mest avancerade modellen har alla funktioner som AC Hipot, DC Hipot, Ground bond, Ground Continuity och Isolationsresistans. AC Hipot 500VA och max ström är 200mA. Nytt är också att isolationsresistans (IR) mätningar kan göras upp till 6kV DC, det normala har tidigare varit begränsat till 1kV DC. Två av modeller finns med inbyggd 4 eller 8 kanalers skanner. Fyra av modellerna har också möjlighet att ansluta yttre 4 eller 8 kanalers skanner. Ett gränssnitt ingår som standard och väljs vid köp. De gränssnitt som man kan få är USB, RS232, Ethernet eller GPIB. Labweiv driver finns till instrumenten. Svensk representant är Ferner Elektronik AB
28
Källa: www.ferner.se
www.electronic.nu – Electronic Environment online
Källa: Oregon State University
Electronic Environment #1.2017
COM
Channel Operating Margin â&#x20AC;&#x201C; a new method to compliance check high speed serial links
Abstract. The Channel Operating Margin (COM) is a figure of merit for a channel derived from a measurement or simulations of its scattering parameters. COM is a method to compliance check if a channel will work with a variety of different transmitters and receivers. The COM method reduces the overdesign that many other compliance check methods suffer from. The risk of overdesign increases with the speed of the link. The higher the speed is the higher is the risk of overdesign with added extra cost as result.
www.electronic.nu â&#x20AC;&#x201C; Electronic Environment online
29
Electronic Environment #1.2017
I. Introduction
III. Compliance check of high speed serial links
In the design of high speed serial links it is important to verify that a channel will work with a bit error rate (BER) equal or lower than required. In many cases the transmitter and the receiver are unknown circuits. For example, a backplane link might live for 10 years or more. In the design phase, of the backplane, the designer does not know what daughter cards will be used with the backplane 10 years from now. To design the backplane, to handle all possible existing and future coming transmitter and receiver circuits with required BER, is very difficult without support from a standard. Standards describe requirements on the channel to secure to work with varying types of existing and coming circuits. For example, specify IEEE 802.3 [1] the requirements for Ethernet, and OIF for the electrical part of an optical link [2]. Traditional methods for compliance check, with specified parameters in frequency domain, often gives an overdesign with added extra costs as result. With increasing speed the over design tends also to increase. With speeds of 25 Giga bit per second (Gbps) or higher the traditional method will reject many channels that in reality works. COM is a new method to compliance check a channel. COM reduce the over design and gives a rater secure check of the channel.
For example Ethernet specification [1] states that a protocol of the compliance check of the link must be written. This document is called ‘Protocol Implementation Compliance Statement’, PICS. The protocol consist of several sub parts as • Implementation identification • Protocol summary • Major capabilities/options • Functional specifications • Transmitter characteristics • Receiver characteristics • Channel characteristics • Environmental specifications Table 1 below shows the part of the compliance statement in PICS for the channel of a 100GBASE-KR4 link, a 100G backplane link. Here is COM stated as the compliance check method.
This paper will mainly focus on the compliance check of the channel between the transmitter and the receiver.
II. High speed serial link A high speed serial link consist of a transmitter circuit, a channel and a receiver circuit, see figure 1. The thru channel is normally specified from the transmitter circuit solder ball to the receiver circuit solder ball. To this thru channel is crosstalk channels added. The crosstalk channels are also normally specified from the aggressor transmitter circuit solder ball to the victim receiver circuit solder ball. Different types of equalizers are used to compensate for losses and reflections etc. in a channel. In the transmitter a Feed Forward Equalizer (FFE) is normally placed. The FFE has a de-emphasis function. In the receiver a Continuous Time Linear Equalizer (CTLE) is normally placed. The CTLE is a peaking filter that gains the higher frequency spectra of the signal. Both FFE and CTLE will compensate for the attenuation of the signal caused by the losses in the channel. Losses increase with frequency and both FFE and CTLE gain up the high frequency spectra. A Decision Feedback Equalizer (DFE) is normally place in the receiver. DFE is a nonlinear equalizer mainly handling inter symbol interference originating from, for example, dispersion caused by losses in the channel, and reflections. Equalizers cannot handle crosstalk noise but the signal to crosstalk noise ratio might be influenced by the equalizers settings.
IV. Different compliance check methods Compliance check can be done in different ways. Below are listed some methods. A. Set up a link with existing hard-ware (HW), and measure the BER. To setup a working link and check the BER require working HW. The major drawback with this method is that the HW is required and then the design and HW production must be finished before a compliance check can be performed. This will limit or eliminate the possibility the check for compliance in the design phase. The compliance check will be performed very late in the design process. Also, only the today existing circuits can be used in the check. Future coming circuits cannot be checked as they do not exist. And we normally do not know the performance of the transceivers used in the check. The circuits might be ‘5-star’1 circuits that can handle severe problems in the channel. In a future use, ‘1-star’ circuits might be used and the link might fail due to the poor channel.
Fig 1 High speed serial link with equalizers
30
B. Simulation with specific circuit model. To make a simulation of a channel with models of real transmitters and receivers will give, if correct models are used, a good estimation of the BER in the link. Simulation could be performed with models as, for example, IBIS-AMI. This type of simulation can be done in the design phase of the channel and do not require HW to measure on. One drawback of this method is that simulation models exist only for today existing circuits. No verification can be done for future coming circuits.
www.electronic.nu – Electronic Environment online
Electronic Environment #1.2017
Also, the quality of circuits, used in the simulation, might be a ‘5-star’ circuits that can handle severe problems in the channel and cause problems in future with the link, when other non ‘5-star’ circuits are used as discussed in section A of this chapter. C. Compliance check with plots of characteristics. The traditional compliance check of channels is to check if a plot of some characteristics of the channel is on the right side of a limit line. Such characteristics are for example, insertion loss (IL) and return loss (RL). Figure 2 shows example of how an IL and a RL are checked toward limit line. 1 A ’1-star’ circuit has the minimum required equalizer functionality and a poor package. A ‘5-star’ circuit has excellent equalizer functionality and an excellent package.
A number of characteristics need to be checked. The higher the bit rate is the more characteristics need to be checked. The limit lines should be set to a level that, if all characteristics touch its limit line, the system should still work. If one characteristic pass the limit line the system might get a too high BER. But a channel with large margin to the limit line for one characteristic might be allowed to pass the limit line for another characteristic and still work fine. To have all requirements on the right side of the limit lines will generate an over design. A larger margin than required will be built in into the system. D. Compliance check with COM One coming method to compliance check of a channel is to use the COM method. The COM method is described in the next chapter. COM will reduce the over design and also secure, with high probability, to work with future coming circuits. COM is developed from StatEye and other similar statistical simulation tool for compliance check.
V. Compliance check with COM COM is a simulation method with generic transmitters and receiver included together with the channel. The generic transmitters and receiver models are defined in the link standard. Produced transmitters and receivers must fulfill the minimum requirements of the standard. A real circuit used in a link will then be equal or better than the model used in the COM compliance check. This gives a future proof verification of the channel as the future coming circuits is as good as or better than the model used in the compliance check. The circuit models include the minimum required equalizers, filters etc. as specified in the standard. The simulation models also include a model of the package. All transmitter or receiver, placed on the market, needs to be checked if they fulfill the minimum requirements for the generic COM circuit. The procedure to verify a transmitter or a receiver is specified in, for example, the standard IEEE 802.3 [1]. If in practice a better circuit than the default specified in the standard is used the COM method will also result in an overdesign. But this overdesign will be smaller than the older traditional methods.
VI. Function of COM The COM procedure is specified, for example for Ethernet, in Annex 93A in IEEE 802.3 [1]. COM for Ethernet shall be calculated using the method described in this annex. COM is related to the ratio of a calculated signal amplitude to a calculated noise amplitude as defined by equation (1).
Fig. 2 IL and RL compliance check to limit line in frequenncy domain.
In the figures one can see that the IL shows large margin to limit line but RL pass slightly the limit line. Strictly, this channel will not pass the compliance check as the RL does not fulfill the requirements. But in practice, will the channel probably work as the large margin in IL will allow more RL. It is difficult to know the coupling between different characteristics in frequency domain and its influence on BER. It is then difficult to perform a ‘give and take’ approach between characteristics with large margin and characteristics with no margin.
Where As is the amplitude of the sampled signal, at the receiver, after all equalizers see figure 3. Ani is the peak to peak amplitude of the noise at the sampling point given target detector error ratio for the channel (DER0) see figure 4. As the noise consists of random parts its peak to peak amplitude will increase with time. So Ani is calculated to be the noise level at given DER0. DER0 is the bit error rate at the sampler in the receiver. After the sampler a forward error correction block (FEC) can be used. If FEC is used the BER after FEC will be lower as several faulty bits can be corrected. So several faults caused by the channel will be corrected in FEC and the link will see a much lower BER than DER0. For example a DER0 of 10-5 gives after FEC a BER = 10-12. But FEC introduce extra latency of the data to pass the link. Some applications cannot accept this extra latency and can then not use FEC. The COM value is, in one way, the signal to noise ratio given in dB.
www.electronic.nu – Electronic Environment online
31
Electronic Environment #1.2017
Fig 3 Aplitude As at the sampling point with no noise.
Fig 5 Signal with noise at the sampler.
The backplane channel and cable assembly for Ethernet states that, the COM value shall be greater than or equal to 3 dB for each COM test. This minimum value allocates margin for practical limitations on the receiver implementation as well as the largest step size allowed for transmitter equalizer coefficients. The compliance check is built on statistical calculations, simulations and other limitations. COM can then not guarantee that the channel will work with given BER for all configurations if margin is very low. But the probability to fail is rather small.
Fig 4 Peak to peak amplitude of the noise at the sampling point during a time intervall given by the DER0 value.
In the COM calculations it is assumed that the link, including transmitter and receiver (not including DFE), is a linear and time invariant system (LTI-system). Linear means that the signals are linear added on top of each other. Or more mathematically, the relationship between the input and the output of the system is a linear map. For example a crosstalk signal is linear added to the thru signal and then the receiver signal is the sum of the thru signal and all crosstalk signals. Time invariant means that whether we apply an input to the system now or T seconds from now, the output will be identical except for a time delay of the T seconds. The LTI-system allows calculation of the signal at the receiver as a pulse response. A summation of large number of pulses distributed in time gives the signal train. Observe there is no compliance EYE-mask at the receiver sampling point in the calculation of the COM value. It is only the quota between signal and noise at the sampling point.
shop.elstandard.se
Håll dig och ditt företag uppdaterat! SEK e-Standard håller ordning på era
Svårt att hitta rätt standard? elstandarder och SEK digitala Handböcker. SEK ”Preview” underlättar i ditt Kontakta oss så berättar vi mer Shop.elstandard.se/e-Standard arbete – elstandard.se/shop RoHS – Miljö
tet ktrici a lig k ele Statis sionsfar i explo en områd
En handledn ing om begränsn till direktivet ing av farliga i elektrisk och ämnen elektronisk SEK utrustning 433 Handbok 2 a Utgåv
SEK Handbok 451
Utgåva 1
I Box 1284, 164 29 Kista I Telefon: 08-444 14 00 I E-post: sek@elstandard.se SEK Svensk Elstandard | Tel: 08-444 14 00
SEK Svensk Elstandard
32
www.electronic.nu – Electronic Environment online
I
www.elstandard.se
Fastställer all svensk standard inom elområdet www.elstandard.se/shop www.elstandard.se/shop
Electronic Environment #1.2017
Fig 6 COM reference model
VII. Procedure to calculate COM
References
The procedure to calculate COM is given in IEEE 802.3 Annex 93A. The channel must be described as a differential-mode scattering parameters, S-parameters. S-parameter models for the thru channel and all the crosstalk channels. Around this channel model is packages, equalizers etc. added. Parameters for the packages, equalizer characteristics, etc. for 100GBASE Ethernet are given in the standard IEEE 802.3.
[1] IEEE Standard for Ethernet, IEEE 802.3. [2] Common Electrical I/O (CEI) - Electrical and Jitter Interoperability agreements for 6G+ bps, 11G+ bps and 25G+ bps I/O, OIF-CEI-03.1. [3] Richard Mellitz, Intel, Various Topics for Computing Channel Operating Margin (COM). 2014. [4] Matthew Brown et.al. The state of IEEE 802.3bj 100 Gb/s Backplane Ethernet, DesignCon 2014.
VIII. COM reference model Figure 6 above shows the COM reference model given in IEEE 802.3 Annex 93A. The pulse response, in time domain at the sampling point, is calculated after the DFE equalizer. The pulse is calculated with the optimal equalizer settings. The pulse value at the sampling point is set as As in the COM calculation. All valid equalizations settings for the FFE and CTLE are simulated in the search of the maximum As. Noise probability density function (pdf) are calculated for each disturbance source. Noise as inter symbol interference (ISI), voltage noise, crosstalk, jitter etc. is considered in the calculation of the combined total noise pdf. The noise level, Ani, at the sampling point, for the specified DER0 is calculated from the total noise pdf. With estimated As and Ani can the COM value be calculated as given in equation (1) and checked toward the required margin.
IX. Conclusions In the design of high speed serial channels, with a flexible use of varying transceivers, both existing and future coming, it is important to secure that all combinations of used circuits will work. Traditional compliance check methods as, for example, plots of characteristics and limit lines, gives in many cases an overdesign with increase of cost or functional limitations as results. The overdesign tends to increase with transmission data speed. Compliance check with COM reduces the overdesign as it allows the ‘give and take’ approach between different channel characteristics. This reduction of overdesign makes the COM method attractive and starts to be spread to other standards than Ethernet. Especially to links with high speed. Examples of links using COM are CAUI-4-C2C (also specified in IEEE 802.3) and the new coming JEDEC JESD 204C.
Ingvar Karlsson Ericsson AB, Kista, Sweden www.electronic.nu – Electronic Environment online
33
Electronic Environment #1.2017
Produktnytt Three terminal capacitors meet high speed processor needs in automobile safety systems MURATA HAS INTRODUCED the NFM18HC series of three terminal ceramic multilayer capacitors for use in high reliability automobile applications where the main application areas are in preventive safety systems and advanced driver assistance systems (ADAS). The use of a three terminal capacitor as opposed to a conventional two terminal one addresses specific needs associated with the application. The power circuit of a processor requires many decoupling capacitors to reduce that impedance, thereby suppressing fluctuation of the power voltage, and increasing stability. As the processing speed (operating frequency) of the processor increases, the control of impedance across a wide frequency band is very important and one problem is that you need dozens/hundreds of decoupling capacitors which occupy a lot of space. The three terminal multilayer ceramic capacitor has a smaller equivalent series inductance (ESL) than conventional two terminal multilayer ceramic capacitors, thus reducing the overall impedance. This lowers the number of capacitors that need to be used for higher frequency bands which frees up valuable board space for other components, making it possible to reduce the PCB area required. Making use of this characteristic has resulted in its wide adoption for smartphones and other devices where compactness and high density are needed for mounted high-speed processors. The use of three terminal multilayer ceramic capacitors in the automotive market has surged recently due to the demand for high performance processors and smaller electronics. This demand has driven the increase in high-functioning
multitasking onboard equipment such as ADAS, preventive safety systems, and in-vehicle infotainment (IVI). Murata’s NFM18HC series capacitors provide a three terminal multilayer ceramic capacitor in the company’s smallest 1.6 x 0.8 mm package (previous product was 2.0 x 1.2 mm). Furthermore, it confirms to the AEC-Q200 standard for use in high quality and high reliability automobile applications, making an important contribution to further size reduction and tighter density for automotive electronics.
Källa: Murata
EMC LIFE SIMPLIFIED SLIPP OMPROVNING SLIPP DYRA FILTERLÖSNINGAR Vill du förenkla ditt utvecklingsarbete? Tillsammans går vi igenom din produkt och du får råd och stöd så att den klarar EMC-kraven.
SLIPP ONÖDIGA KORTRUNDOR I TID FÖR LANSERING
Med våra råd sparar du både tid och pengar - du hamnar rätt direkt. Vi har en bred kompetens inom EMC - allt fordonselektronik till installationer och sateliter i rymden - vi vet vad som krävs för du skall klara kraven. Kontakta Tony Soukka, tel 0734-180 981 eller tony@emcservices.se för att diskutera ditt projekt.
EMC SERVICES 34
KNOWLEDGE IN REALITY
www.electronic.nu – Electronic Environment online
www.emcservices.se
Författare
Electronic Environment #1.2017
Författare – Electronic Environment Electronic Environment överbygger kunskap inom specifika elektronikområden – mellan myndigheter, högskola och universitet samt näringslivets aktörer. Det kan vi göra tack vare ett stort intresse och engagemang från många duktiga skribenter och deras organisationer. Sedan tidningens första utgåva 1994 har hundratals skribenter bidragit med sin kunskap, till mångas glädje och nytta. Här presenterar vi våra skribenter de tre senaste åren, och i vilka nummer du kan läsa deras bidrag. Ett stort tack till er alla som bidragit genom åren till tidningens utveckling! Dan Wallander / ansvarig utgivare
Michel Mardiguian Teknikredaktör EMC Consultant 2/2015, 3/2015, 4/2015, 1/2016, 2/2016, 3/2016, 4/2016, 1/2017
Christer Karlsson Ordf. Swedish Chapter IEEE EMC SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut
Miklos Steiner Teknikredaktör Electronic Environment
4/2014, 1/2015, 2/2015, 3/2015, 4/2015, 1/2016, 2/2016, 3/2016, 4/2016, 1/2017
Jenny Skansen EMC-ingenjör ABB Power Systems
Marcus Eklund Teknisk förvaltare El/Tele Västfastigheter
1/2015, 1/2016
2/2016
Joeri Koepp Experienced Telecommunication Engineer Rohde&Scwarz
1/2014, 2/2014, 3/2014, 4/2014, 1/2015, 2/2015, 3/2015, 4/2015, 1/2016, 2/2016, 3/2016, 4/2016, 1/2017
Carl Samuelsson Saab Aeronautics, Saab AB
3/2016
3/2016
Peter Stenumgaard Teknikredaktör FOI – Swedish Defence Reasearch Agency
Dag Stranneby Fd. Teknikredaktör Campus Alfred Nobel, Örebro universitet
K G Lövstrand Techn. Director (ret.) FMV T&E
11/2014, 2/2014, 3/2014, 4/2014, 1/2015, 2/2015, 3/2015, 4/2015, 1/2016, 2/2016, 3/2016, 4/2016, 1/2017
1/2014, 2/2014, 3/2014, 4/2014, 1/2015
Karin Davidsson Fd. Teknikredaktör SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut
Erling Pettersson STRI AB
1/2014, 2/2014, 3/2014, 4/2014, 1/2015
Anders Larsson FOI – Swedish Defence Reasearch Agency 1/2015, 2/2015, 3/2015
1/2016
Göran Jansson Styrelseledamot i SEES Saab Bofors Testcenter
Anders Thulin ATC AB
3/2014
1/2014
Hartmut Berndt Dipl.-Ing B.E.STAT European ESD competence centre, Germany
Ann-Kristin Larsson Swedavia 1/2014
3/2014
Bengt Vallhagen Test Engineer Saab Aeronautics, Saab AB 3/2016
Björn Bergqvist Volvo Cars 4/2016
Karin Fors FOI – Swedish Defence Reasearch Agency
Henrik Olsson Elinspektör Elsäkerhetsverket
3/2016
Kia Wiklundh FOI – Swedish Defence Reasearch Agency 2/2014, 3/2014, 4/2014, 3/2015, 3/2016, 4/2016, 1/2017
1/2016
1/2014, 2/2014, 3/2014, 4/2014, 1/2015
Mattias Elfsberg FOI – Swedish Defence Reasearch Agency
Mikael Alexandersson FOI – Swedish Defence Reasearch Agency
Mose Akyuz FOI – Swedish Defence Reasearch Agency
2/2015
Tomas Bodeklint SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut 2/2014
Patrik Eliardsson FOI – Swedish Defence Reasearch Agency
Torbjörn Persson Provinn AB
Lars-Erik Juhlin ABB Power Systems 1/2016
3/2014
1/2015
1/2015, 2/2015, 3/2015
1/2014, 1/2017
Lennart Hasselgren EMC Services
Susanne Otto Reliability DELTA Test & Consultancy
3/2016
Per Ängskog Tekn Mag Högskolan Gävle/KTH
Jan Welinder SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut
1/2015, 2/2015, 3/2015
Tomas Hurtig FOI – Swedish Defence Reasearch Agency
2/2015
1/2014
Sten E Nyholm FOI – Swedish Defence Reasearch Agency
Niklas Karpe Scania CV AB
Ingvar Karlsson Ericsson AB
Leif Adelöw FOI – Swedish Defence Reasearch Agency
3/2015
1/2015
1/2014, 2/2016
4/2014, 1/2016
Sara Linder FOI – Swedish Defence Reasearch Agency
1/2014
Lars Falk Stigab AB
Björn Gabrielsson FOI – Swedish Defence Reasearch Agency
Pär Weilow Swedavia
1/2015
3/2014, 4/2015
Jan Carlsson SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut
1/2014, 2/2014, 3/2014, 4/2014, 3/2015, 4/2015, 1/2016, 4/2016, 1/2017
1/2014
Mats Lindgren Fd. Teknikredaktör SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut
3/2015
Kristian Karlsson SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut
2/2014
Anneli Waara Uppsala universitet
3/2015
Mats Bäckström Technical Fellow, Electromagnetic Effects Saab Aeronautics, Saab AB
Peter Stenumgaard Forskningschef FOI – Swedish Defence Reasearch Agency
4/2016
Ulf Carlberg SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut 4/2014
1/2014, 2/2014, 3/2016
Peter Ankarson SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut
Ulf Nilsson Fd. Teknikredaktör Electronic Environment 2/2015
4/2014
1/2015
Peter Larsson KTH
Åsa Larsbo Intertek Semko 1/2014
1/2016
www.electronic.nu – Electronic Environment online
35
Företagsregister Acal AB Solna Strandväg 21 171 54 Solna Tel: 08-546 565 00 Fax: 08-546 565 65 info@acal.se www.acal.se Adopticum Gymnasievägen 34 Leveransadress: Anbudsgatan 5 931 57 Skellefteå Tel: 0910-288 260 info@adopticum.se www.adopticum.se
Alpharay Teknik AB Runnabyvägen 11 705 92 Örebro Tel: 019-26 26 20 mail@alpharay.se www.alpharay.se Produkter och Tjänster: Antistatutrustningar för industrin: elektronikproduktion, precisionsvägning, plasttillverkning, lackering. Lämpliga för Ex-miljö. Egen import, försälj-ning och service.
Agilent Techologies Sweden AB Kronborgsgränd 23 164 94 Kista Tel: 0200-88 22 55 Aleba AB Västberga allé 1 126 30 Hägersten Tel: 08-19 03 20 Fax: 08-19 35 42 www.aleba.se Alelion Batteries Flöjelbergsgatan 14c 431 37 Mölndal Tel: 031-86 62 00 info@alelion.com www.alelion.com/sv
AMB Industri AB 361 93 Broakulla Tel: 0471-485 18 Fax: 0471-485 99 Amska Amerikanska Teleprodukter AB Box 88 155 21 Nykvarn Tel: 08-554 909 50 Kontaktperson: Kees van Doorn www.amska.se Amtele AB Jägerhorns väg 10 141 75 Kungens Kurva Tel 08-556 46604 Stora Åvägen 21 436 34 Askim Tel 08-556 466 10 amtele@amtele.se www.amtele.se Anritsu AB Borgarfjordsgatan 13 A 164 26 Kista Tel: 08-534 707 00 Fax: 08-534 707 30 www.eu.anritsu.com
36
Electronic Environment #1.2017 ANSYS Sweden Färögatan 33 164 51 Kista Tel: 08-588 370 60 Vestagatan 2 B 416 64 Göteborg Tel: 031-771 87 80 info-se@ansys.com www.ansys.com
BRADY AB Vallgatan 5 170 69 Solna Tel: 08-590 057 30 Fax: 08-590 818 68 cssweden@bradyeurope.com www.brady.se www.bradyeurope.com
Armeka AB Box 32053 126 11 Stockholm Tel: 08-645 10 75 Fax: 08-19 72 34 www.armeka.se
Bromanco Björkgren AB Rallarvägen 37 184 40 Åkersberga Tel: 08-540 853 00 Fax: 08-540 870 06 info@bromancob.se www.bromancob.se
Axiom EduTech Gjuterivägen 6 311 32 Falkenberg Tel: 0346-71 30 30 Fax: 0346-71 33 33 www.axiom-edutech.com
Båstad Industri AB Box 1094 269 21 Båstad Tel: 0431-732 00 Fax: 0431-730 95 www.bastadindustri.se
Berako AB Regulatorv 21 14149 Huddinge Tel: 08-774 27 00 Fax: 08-779 85 00 www.berako.se
CA Mätsystem Sjöflygsvägen 35 183 62 Täby Tel: 08-505 268 00 Fax: 08-505 268 10 www.camatsystem.se Cadputer AB Kanalvägen 12 194 61 Upplands Väsby Tel: 08-590 752 30 Fax: 08-590 752 40 www.cadputer.se
BK Services Westmansgatan 47 A 582 16 Linköping Tel: 013–21 26 50 Fax: 013–99 13 025 johan@bk-services.se www.bk-services.se Kontaktperson: Johan Bergstrand Produkter och Tjänster: BK Services erbjuder EMCprovning, elsäkerhetsgranskningar (LVD), radioprovning enligt bl.a. ETSI standarder, maskinsäkerhetsgranskningar, hjälp med CE märkning och klimattester. Vi erbjuder högkvalitativa och priseffektiva tjänster, problemlösningshjälp samt vänligt och proffesionellt bemötande.
Bodycote Ytbehandling AB Box 58 334 21 Anderstorp Tel: 0371-161 50 Fax: 0371-151 30 www.bodycote.se Bofors Test Center AB Box 418 691 27 Karlskoga Tel: 0586-84000 www.testcenter.se Bomberg EMC Products Aps Gydevang 2 F DK 3450 Alleröd Danmark Tel: 0045-48 14 01 55 Bonab Elektronik AB Box 8727 402 75 Göteborg Tel: 031-724 24 24 Fax: 031-724 24 31 www.bonab.se
Caltech AB Fågelviksvägen 7 145 53 Norsborg Tel: 08-534 703 40 Fax: 08-531 721 00 www.caltech.se CCC Solutions AB/Carpatec Rallarvägen 23 184 40 Åkersberga Tel: 08-54088845 hl@cccsolutions.eu http://www.cccsolutions.eu
CE-BIT Elektronik AB Box 7055 187 11 Täby Tel: 08-735 75 50 Fax: 08-735 61 65 info@cebit.se www.cebit.se CLC SYSTEMS AB Nygård Torstuna 740 83 Fjärdhundra Tel: 0171-411030 Fax: 0171-411090 info@clcsystems.se www.clcsystems.se Combinova Marketing AB Box 200 50 161 02 Bromma Tel: 08-627 93 10 Fax: 08-29 59 85 sales@combinova.se www.combinova.se Combitech AB Gelbgjutaregatan 2 581 88 Linköping Tel: 013-18 00 00 Fax: 013-18 51 11 emc@combitech.se www.combitech.se Compomill AB Box 4 194 21 Upplands Väsby Tel: 08-594 111 50 Fax: 08-590 211 60 www.compomill.se
DELTA Development Technology AB Finnslätten, Elektronikgatan 47 721 36 Västerås Tel: 021-31 44 80 Fax. 021-31 44 81 info@delta-dt.se www.delta-dt.se DeltaElectric AB Kraftvägen 32 Box 63 196 22 Kungsängen Tel: 08-581 610 10 www.deltanordicgroup.se/ deltaeltech
Detectus AB Hantverkargatan 38 B 782 34 Malung Tel: 0280-411 22 Fax: 0280-411 69 jan.eriksson@detectus.se www.detectus.se
EMC Services Box 30 431 21 Mölndal Besöksadress: Bergfotsgatan 4 Tel: 031-337 59 00 www.emcservices.se Kontaktperson: Tony Soukka tony@emcservices.se Produkter och Tjänster: EMC Services erbjuder provning, rådgivning, problemlösning och utbildning inom EMC-området. I vårt EMC-laboratorium i Mölndal utför vi EMC-mätningar på alla möjliga produkter och kan även ta in större objekt som t.ex. bilar. Vi har utrustning för att utföra mätningar på plats hos kund och kan även erbjuda miljö- och vibrationsprovning. EMC Services ingår i försvarskoncernen Saab.
Kontaktperson: Jan Eriksson Produkter och Tjänster: Instrument, provning. Detectus AB utvecklar, producerar och säljer EMC-testsystem på världsmarknaden. Företaget erbjuder också hyra och leasing av mätsystemet. Detectus har möjlighet att utföra konsultmätningar (emission) på konsultbasis i egna lokaler.
DeltaEltech AB Box 4024 891 04 Örnsköldsvik Tel: 0660-29 98 50 www.deltanordicgroup.se/ deltaeltech/
Emicon AB Head office: Briggatan 21 234 42 Lomma Branch office: Luntmakargatan 95 113 51 Stockholm Tel: 040-41 02 25 or 073-530 71 02 sven@emicon.se www.emicon.se Contact: Sven Garmland Need Help With Your Electromagnetic Environment?
EG Electronics AB Grimstagatan 160 162 58 Vällingby Tel: 08-759 35 70 Fax: 08-739 35 90 www.egelectronics.com
Products and Services: We have more than 30 years of experience from research and development in the field of electromagnetic interference.
Elastocon AB Göteborgsvägen 99 504 60 Borås Tel: 033-22 56 30 Fax: 033-13 88 71 www.elastocon.se
We can help you with: • Interference control • Advice • Specifications • Testing for EMC, EMP, HPEM and lightning • Field tests, current injection and coupling measurements • Electromagnetic simulations • Analysis and measurements on small and large-scale systems, anything from circuit boards to complex facilities. • Measurement and test system integration • Software for EM simulations, measurements and instrument control • Shielding and Ground ing
ELDON AB Transformatorgatan 1 721 37 Västerås Tel: 010-555 95 50 eldonindustrial.se@eldon.com www.eldon.com/sv-SE Electronix NG AB Enhagsvägen 7 187 40 Täby Tel: 010-2051650 Elis Elektro AS Jerikoveien 16 N-1067 Oslo Tel: +47 22 90 56 70 Fax: + 47 22 90 56 71 www.eliselektro.no
www.electronic.nu – Electronic Environment online
Visit www.emicon.se for further information.
Företagsregister
Electronic Environment #1.2017
EMP-Tronic AB Box 130 60 250 13 Helsingborg Tel: 042-23 50 60 Fax: 042-23 51 82 www.emp-tronic.se Kontakt person: Lars Günther Emp-tronic AB är specialiserat på Elmiljö- och EMCteknik.
Produkter och Tjänster: Vi har levererat skärmade anläggningar i över 25 år till bl.a. försvaret och myndigheter som skydd för EMP, RÖS, HPM med kontorsmiljö. Vi levererar även utrustning och skärmrum för EMC-mätning, elektronikkalibrering eller antennmätning, även med modväxelteknik. I vårt fullutrustade EMC-lab kan vi erbjuda verifierad provning för CE-märkning.
ELKUL Kärrskiftesvägen 10 291 94 Kristianstad Tel: 044-22 70 38 Fax: 044-22 73 38 www.elkul.se Elrond Komponent AB Box 1220 141 25 Huddinge Tel: 08-449 80 80 Fax: 08-449 80 89 www.elrond.se EMC Väst AB Bror Nilssons Gata 4 417 55 Göteborg Tel: 031-51 58 50 Fax: 031-51 58 50 info@emcvaest.se www.emcväst.se Emka Scandinavia Box 3095 550 03 Jönköping Tel: 036-18 65 70 ERDE-Elektronik AB Spikgatan 8 235 32 Vellinge Tel: 040-42 46 10 Fax: 040-42 62 18 info@erde.se web: www.erde.se ESD-Center AB Ringugnsgatan 8 216 16 Malmö Tel: 040-36 32 40 Fax: 040-15 16 83 www.esd-center.se Eurodis Electronics 194 93 Stockholm Tel: 08-505 549 00 Exapoint Svenska AB Box 195 24 104 32 Stockholm Tel: 08-501 64 680 www.exapoint.se
Instrumentcenter Folkkungavägen 4 Box 233 611 25 Nyköping Tel: 0155-26 70 31 Fax: 0155-26 78 30 info@instrumentcenter.se www.instrumentcenter.se
Flexitron AB Sidensvansvägen 8 192 55 Sollentuna Tel: 08-732 85 60 sales@flexitron.se www.flexitron.se Produkter och Tjänster: Vi erbjuder ett brett och djupt sortiment av produkter för EMC samt termiska material från tillverkare som är marknadsledande inom sina respektive områden. Exempel på produkter är skärmningslister, skärmburkar, ledande plast, färg, fett och lim, skärmburkar, genomföringsfilter, mikrovågsabsorbenter, etc. Vi har stor möjlighet att kundanpassa produkterna, aningen direkt från tillverkaren eller i vår egen verkstad.
ExCal AB Bröksmyravägen 43 826 40 Söderhamn Tel: 0270-28 87 60 Fax: 0270-28 87 70 info@excal.se www.excal.se Farnell Skeppsgatan 19 211 19 Malmö Tel: 08-730 50 00 www.farnell.se Ferner Elektronik AB Box 600 175 26 Järfälla Tel: 08-760 83 60 www.ferner.se FMV 115 88 Stockholm Tel: 08-782 40 00 Fax: 08-667 57 99 www.fmv.se Frendus AB Strandgatan 2 582 26 Linköping Tel: 013-12 50 20 info@frendus.com www.frendus.com Kontaktperson: Stefan Stenmark Garam Elektronik AB Box 5093 141 05 Huddinge Tel: 08-710 03 40 Fax: 08-710 42 27 Glenair Nordic AB Box 726 169 27 Solna Tel: 08-505 500 00 Fax: 08- 505 500 00 www.glenair.com Gore & Associates Scand AB Box 268 431 23 Mölndal Tel: 031-706 78 00 www.gore.com HCM Elektronik Sockenvägen 428 122 63 Enskede Tel: 08-659 99 15 Fax: 08-556 103 78 www.hcm.se
Produkter och Tjänster: Ett brett sortiment av testoch mätinstrument samt tillbehör för bl.a. EMC- och ESD applikationer. Söker du prisvärda instrument för s.k. Pre-compliance testning så har vi sannolikt det du söker. Testa själv innan du åker till det dyra labbet! Instrumentcenter er-bjuder även uthyrning av instrument och spårbar kalibrering av de flesta elektriska- och elektro-niska mätinstrument från de flesta tillverkare.
Jan Linders EMC-provning Bror Nilssons gata 4 417 55 Göteborg Tel: 031-744 38 80 Fax: 031-744 38 81 info@janlinders.com www.janlinders.com Kontaktperson: Jan Linders Produkter och tjänster: EMC-provning, elektronik och EMC, utbildning, EMIanalys, allmän behörighet. Jan Linders Ingenjörsfirma har mångårig erfarenhet inom EMC-området och har allmän behörighet upp till 1 000 V. Bland vårt utbud märks ce-märkning, prototypprovning samt mätning och provning hos kund. Vi utför EMC-styling dvs förbättrar produkters EMC-egenskaper, ger råd och hjälp om standarder m m. Med vår nya EMC-tjänst tar vi totalansvar för er EMC-certifiering.
Helukabel AB Spjutvägen 1 175 61 Järfälla Tel: 08-557 742 80 Fax: 08-621 00 59 www.helukabel.se High Voltage AB Änggärdsgatan 12 721 30 Västerås Tel: 021-12 04 05 Fax: 021-12 04 09 www.highvoltage.se HP Etch AB 175 26 Järfälla Tel: 08-588 823 00 www.hpetch.se
Industrikomponenter AB Gårdsvägen 4 169 70 Solna Tel: 08-514 844 00 Fax: 08-514 844 01 www.inkom.se Infineon Technologies Sweden AB Isafjordsgatan 16 164 81 Kista Tel: 08-757 50 00 www.infineon.com Ing. Firman Göran Gustafsson Asphagsvägen 9 732 48 Arboga Tel: 0589-141 15 Fax: 0589-141 85 www.igg.se Ingenjörsfirman Gunnar Petterson AB Ekebyborna 254 591 95 Motala Tel: 08-93 02 80 Fax: 0141-711 51 hans.petterson@igpab.se www.igpab.se Intertechna AB Kvarnvägen 15 663 40 Hammarö Tel: 054-52 10 00 Fax: 054-52 22 97 www.intertechna.se
Jolex AB Västerviksvägen 4 139 36 Värmdö Tel: 08-570 229 85 Fax: 08 570 229 81 mail@jolex.se www.jolex.se Kontaktperson: Mikael Klasson Produkter och Tjänster: EMC, termiska material och kylare Jolex AB har mångårig erfarenhet inom EMC och termiskt. Skärmningslister/kåpor, mikrovågsabsorbenter, icke ledande packningar, skärmande fönster/glas/rum/ dörrar, genomföringskondensatorer, kraftfilter, data-, telekom-, utrustnings- och luftfilter, ferriter, jordflätor, termiska material och kylare etc. Vi kundanpassar produkter och volymer.
Intertek Torshamnsgatan 43 Box 1103 164 22 Kista Tel: 08-750 00 00 Fax: 08-750 60 30 Info-sweden@intertek.com www.intertek.se INNVENTIA AB Torshamnsgatan 24 B 164 40 Kista Tel: 08-67 67 000 Fax: 08-751 38 89 www.innventia.com Jontronic AB Centralgatan 44 795 30 Rättvik Tel: 0248-133 34 info@jontronic.se www.jontronic.se
www.electronic.nu – Electronic Environment online
justkompetens.se Mässans gata 14 412 51 Göteborg Tel: 031-708 66 80 info@justevent.se www.justkompetens.se/ elektronik Produkter och tjänster: Då en produkts egenskaper inom elmiljö är en stor del av produktens kvalitet, krävs att de funktioner som kommer i beröring med utveckling, konstruktion, installation och underhåll har en grundläggande kunskap i elmiljöns olika förutsättningar, delmoment och grundkrav. Därtill kunskap om hur man uppnår tillräckliga egenskaper inom exempelvis EMC, ESD, elsäkerhet och miljötålighet. Vi vill ge dig en möjlighet att på ett effektivt och kvalitativt sätt komplettera och säkerställa din kompetens för att ge dig så bra förutsättningar som möjligt i ditt yrke – Ibland behöver man uppdatera sin kunskap och ibland behöver man helt enkelt skaffa ny. Då är e-learning ett optimalt verktyg att använda sig utav.
Kitron AB 691 80 Karlskoga Tel: 0586-75 04 00 Fax: 0586-75 05 90 www.kitron.com LAI Sense Electronics Rördromsvägen 12 590 31 Borensberg Tel: 0703-45 55 89 Fax: 0141-406 42 www.laisense.com LeanNova Engineering AB Flygfältsvägen 7 461 38 Trollhättan Tel: 072-370 07 58 info@leannova.se www.leannova.se
LINDH Teknik Granhammar 144 744 97 Järlåsa Tel: 018-444 33 41 Mobil: 070-664 99 93 kenneth@lindhteknik.se www.lindhteknik.se Lintron AB Box 1255 581 12 Linköping Tel: 013-24 29 90 Fax: 013-10 32 20 www.lintron.se LTG Keifor AB (KAMIC) Box 8064 163 08 Spånga Tel: 08-564 708 60 Fax: 08-760 60 01 kamic.karlstad@kamic.se www.kamic.se Lundinova AB Dalbyvägen 1 224 60 Lund Tel: 046-37 97 40 Fax: 046-15 14 40 www.lundinova.se
37
Företagsregister KEMET Electronics AB Thörnbladsväg 6, 386 90 Färjestaden 0485-563900 TobiasHarlen@kemet.com www.kemet.com/dectron
KAMIC Components Körkarlsvägen 4 653 46 Karlstad 054-570120 info@kamic.se www.kamicemc.se Produkter och Tjänster: Med närmare 30 års erfarenhet och ett brett program av elmiljöprodukter erbjuder KAMIC Components allt från komponenter till färdiga system. Lösningarna för skalskydd omfattar lådor, skåp och rum för EMI-, EMPoch RÖS-skydd. Systemlösningar som uppfyller MILSTD 285 och är godkända enligt skalskyddsklasserna SS1 och SS2. Komponenter, ledande packningar och lister. KAMIC Components är en del av KAMIC Installation AB. Kontaktperson: Jörgen Persson.
Magnab Eurostat AB Pontongatan 11 611 62 Nyköping Tel: 0155-20 26 80 www.magnab.se Megacon AB Box 63 196 22 Kungsängen Tel: 08-581 610 10 Fax: 08-581 653 00 www.megacon.se
Electronic Environment #1.2017 Nemko Sweden Enhagsslingan 23 187 40 Täby Tel: 08-47 300 30 www.nemko.no
MTT Design and Verification Propellervägen 6 B 183 62 Täby Tel: 08-4467730 sales@mttab.se www.mttab.se
Nohau Solutions AB Derbyvägen 4 212 35 Malmö Tel: 040-59 22 00 Fax: 040-59 22 29 www.nohau.se
Produkter och Tjänster: Sveriges mest omfattande utbud av instrument, tillbehör, mjukvara och skärmade lösningar för alla typer av EMC-test och analys från mark-nadsledande tillverkare som bl. a. PMM, Teseq, CST, EMSCAN, SIEPEL, och Milmega. MTT samlar över 60 års erfarenhet inom teknisk försäljning och support av testsystem, mjukvara och komponenter för elektronik, RF EMC och mikrovågsteknik samt elektromagnetisk och termisk simulering.
Produkter och Tjänster: LaboTest AB marknadsför och underhåller utrustningar i Sverige till lab och produktionsavdelningar inom miljötålighet och test. Vårt huvudkontor finns i Askim och vårt filialkontor i Sollentuna. Våra huvudleverantörer är Vötsch och Heraeus. Båda har en världsomspännande organisation och är marknadsledande inom sina respektive produktområde. Vår verksamhet fokuseras främst kring följande produktområden: Värmeskåp, Torkugnar, Vakuumtorkskåp, Temperatur-, Klimattestkammare, Chocktest- kammare, Sol/Vädertestkammare, Vibrationstestkammare, Klimatiserade rum, Saltspraytestkammare, HALT/ HASS-kammare.
38
Nortelco AS Ryensvingen 3 N-0680 Oslo Tel: +47 22576100 Fax: +47 22576130 elektronikk@nortelco.no www.nortelco.no Nortronicom AS Ryensvingen 5 Postboks 33 Manglerud N-0612 Oslo Tel: +47 23 24 29 70 Fax: +47 23 24 29 79 www.nortronicom.no
Mentor Graphics Färögatan 33 164 51 Kista Tel: 08-632 95 00 www.mentor.com
Nässjö Plåtprodukter AB Box 395 571 24 Nässjö Tel: 031-380 740 60 www.npp.se
Metric Teknik Box 1494 171 29 Solna Tel: 08-629 03 00 Fax: 08-594 772 01
OBO Bettermann AB Florettgatan 20 254 67 Helsingborg Tel: 042-38 82 00 Fax: 042-38 82 01 www.obobettermann.se
Mikroponent AB Postgatan 5 331 30 Värnamo Tel: 0370-69 39 70 Fax: 0370-69 39 80 www.mikroponent.se
OEM Electronics AB Box 1025 573 29 Tranås Tel: 075-242 45 00 www.oemelectronics.se
Miltronic AB Box 1022 611 29 Nyköping Tel: 0155-777 00
LaboTest AB Datavägen 57 B 436 32 Askim Tel: 031-748 33 20 Fax: 031-748 33 21 info@labotest.se www.labotest.se
Nolato Silikonteknik AB Bergmansvägen 4 694 91 Hallsberg Tel: 0582-889 00
MJS Electronics AB Box 11008 800 11 Gävle Tel: 026-18 12 00 Fax: 026-18 06 04 www.mjs-electronics.se MPI Teknik AB Box 96 360 50 Lessebo Tel: 0478-481 00 Fax: 0478-481 10 www.mpi.se NanoCal AB Lundbygatan 3 6 21 41 Visby Tel: 0498-21 20 05 www.nanocal.se NanoCal AB Lundbygatan 3 621 41 Visby Tel: 0498-21 20 05 www.nanocal.se Nefab Packaging AB 822 81 Alfta Tel: 0771-59 00 00 Fax: 0271-590 10 www.nefab.se Nelco Contact AB Box 7104 192 07 Sollentuna Tel: 08-754 70 40
ONE Nordic AB Box 50529 202 50 Malmö Besöksadress: Arenagatan 35 215 32 Malmö Tel: 0771-33 00 33 Fax: 0771-33 00 34 info@one-nordic.se
Prevas AB Hammarby Fabriksväg 21 A, 6 trp 120 30 Stockholm Tel: 08-644 14 00 maria.mansson@prevas.se www.prevas.se Kontaktperson: Maria Månsson Produkter: Utveckling Produkter och Tjänster: Spetskompetens inom elektronikutveckling: Analog och digital elektronik, EMCteknik (rådgivning och eget pre-compliance EMC-lab), inbyggda system, samt programmering. Regulativa krav som EMC-, MD- RoHSoch WEEE- EUP-direktiven. “Lean Design” med fokus på kvalitet, effektivitet, tillförlitlighet, producerbarhet och säljbarhet.
PROXITRON AB Box 324 591 24 Motala Tel: 0141-580 00 Fax: 0141-584 95 info@proxitron.se www.proxitron.se
RF Partner AB Flöjelbergsgatan 1 C 431 35 Mölndal Tel: 031-47 51 00 Fax: 031-47 51 21 info@rfpartner.se www.rfpartner.se
Kontaktperson: Rickard Elf Produkter och Tjänster: INSTRUMENT. Proxitron AB arbetar med försäljning och service inom elektronikbranschen. Vi samarbetar med en rad ledande internationella tillverkare inom områdena; Klimat/Vibration, EMC, Givare, Komponenter, Högspänning och Elsäkerhet. Våra kunder finns över hela Skandinavien och representerar forskning/utveckling, produktion, universitet och högskolor.
Ornatus AB Stockholmsvägen 26 194 54 Upplands Väsby Tel: 08-444 39 70 Fax: 08-444 39 79 www.ornatus.se Para Tech Coating Scandinavia AB Box 567 175 26 Järfälla Besök: Elektronikhöjden 6 Tel: 08-588 823 50 info@paratech.nu www.paratech.nu Phoenix Contact AB Linvägen 2 141 44 Huddinge Tel: 08-774 06 30 Fax: 08-774 15 93 www.phoenixcontact.se Polystar Testsystems AB Mårbackagatan 19 123 43 Farsta Tel: 08-506 006 00 Fax: 08-506 006 01 www.polystartest.com Processbefuktning AB Pilotgatan 17 128 32 Skarpnäck Tel: 08-659 01 55 Fax: 08-659 01 58 www.processbefuktning.se Procurator AB Box 9504 200 39 Malmö Tel: 040-690 30 00 Fax: 040-21 12 09 www.procurator.se Profcon Electronics AB Hjärpholn 18 780 53 Nås Tel: 0281-306 00 Fax: 0281-306 66 www.profcon.se Proxy Electronics AB Box 855 391 28 Kalmar Tel: 0480-49 80 00 Fax: 0480 49 80 10 www.proxyelectronics.com
www.electronic.nu – Electronic Environment online
Ronshield AB Kallforsvägen 27 124 32 Bandhagen Tel: 08-722 71 20 Fax: 08 556 720 56 info@ronshield.se www.ronshield.se Kontaktpersoner: Ronald Brander Produkter och Tjänster: Produkter: Kompletta EMC-mätplatser/hallar, absorbenter, ferriter, vridbord, antenner, antennmaster, TEM-Cell, Striplines, EMC-Mätinstrument och system, Audio-video system, fiberoptiska styrningar, EMC- Filter, RÖS-Rum, EMP-Skydd/ Filter, Utbildning.
Rittal Scandinavian AB Månskärsgatan 7 141 71 Huddinge Tel: 08-680 74 08 Fax: 08-680 74 06 www.rittal.se
Rohde & Schwarz Sverige AB Flygfältsgatan 15 128 30 Skarpnäck Tel: 08-605 19 00 Fax: 08-605 19 80 info.sweden@rohdeschwarz. com www.rohde-schwarz.se Produkter och Tjänster: Rohde & Schwarz-koncernen med huvudkontor i München utvecklar, tillverkar och marknadsför kommunikations-, IT och test & mätutrustningar samt system med fokus på mobil radiokommunikation, broadcasting, EMC, HF-test, generella instrument, signalspaning och frekvensövervakning. Rohde & Schwarz är Europas största tillverkare av elektronisk test och mätutrustning. Rohde & Schwarz etablerades för över 80 år sedan och har dotterbolag och representanter i över 70 länder. Koncernen har ca 9800 anställda och omsätter årligen ca 1.75 Miljarder Euro. Ungefär 80 % av omsättningen genereras utanför Tyskland. Rohde & Schwarz Sverige AB är ett helägt dotterbolag i koncernen och ansvarar för hela produktlinjen på den svenska marknaden.
Företagsregister
Electronic Environment #1.2017 Roxtec International AB Box 540 371 23 Karlskrona Tel: 0455-36 67 23 www.roxtec.se RS Components AB Box 21058 200 21 Malmö Tel: 08-445 89 00 Fax:08-687 11 52 www.rsonline.se RTK AB Box 7391 187 15 Täby Tel: 08-510 255 10 Fax: 08-510 255 11 info@rtk.se www.rtk.se RUTRONIK Nordic AB Kista Science Tower Färögatan 33 164 51 Kista Tel: 08-505 549 00 Fax: 08-505 549 50 www.rutronik.se Saab AB, Aeronautics, EMC-labbet Gelbgjutaregatan 2 581 88 Linköping Tel: 013-18 00 00 andreas.naslund@saabgroup.com Saab AB, Surveillance A15 – Compact Antenna Test Range Bergfotsgatan 4 431 35 Mölndal Tel: 031-794 81 78 christian.augustsson@saabgroup.com www.saabgroup.com
Saab AB, Support and Services, EMC-labbet P.O Box 360 S-831 25 Östersund Tel: +46 63 156000 Fax: 063-15 61 99 www.emcinfo.se www.saabgroup.com Contact: Henrik Risemark Products & Services: We offer accredited EMC testing in accordance with most commercial and military standards and methods, including airborne equipment. We can also provide pre-compliance testing and qualified reviews and guidance regarding EMC during product design.
Saab EDS Nettovägen 6 175 88 Järfälla Tel: 08-580 850 00 www.saabgroup.com Scanditest Sverige AB Box 182 184 22 Åkersberga Tel: 08-544 019 56 Fax: 08-540 212 65 www.scanditest.se info@scanditest.se
Scandos AB Varlabergsvägen 24 B 434 91 Kungsbacka Tel: 0300-56 45 30 Fax: 0300-56 45 31 www.scandos.se
Stigab Fågelviksvägen 18 145 53 Norsborg Tel: 08-97 09 90 info@stigab.se www.stigab.se
Schaffner EMC AB Turebergstorg 1 191 86 Sollentuna Tel: 08-579 211 22 Fax: 08-92 96 90 Schroff Skandinavia AB Box 2003 128 21 Skarpnäck Tel: 08-683 61 00
TEBAB, Teknikföretagens Branschgrupper AB Storgatan 5, Box 5510, 114 85 Stockholm Tel +46 8 782 08 08 Tel vx +46 8 782 08 50 www.sees.se SEES är den svenska branschföreningen för miljötålighetsteknik.
Skandinavia AB Box 2003 128 21 Skarp näck Tel: 08-683 61 00 Turebergstorg 1 191 86 Sollentuna Tel: 08-579 211 22 Fax: 08-92 96 90 Schurter Nordic AB Sandborgsvägen 50 122 33 Enskede Tel: 08-447 35 60 Fax: 08-605 47 17 www.schurter.se
SEK Svensk Elstandard Box 1284 164 29 KISTA Tel: 08-444 14 00 sek@elstandard.se www.elstandard.se Shop.elstandard.se Produkter och Tjänster: Du kan genom deltagande i SEK Svensk Elstandard och den nationella och internationella standardiseringen vara med och påverka framtidens standarder samtidigt som ditt företag får en ökad affärsnytta och ökad konkurrenskraft. På SEK Shop, www.elstandard.se/shop, hittar du förutom svensk standard även europeisk och internationell standard inom elområdet. SEK ger även ut SEK Handböcker som förklarar och fördjupar, vägleder och underlättar ditt användande av standarder. Läs mer på www.elstandard.se.
Swentech Utbildning AB Box 180 161 26 Bromma Tel: 08-704 99 88 www.swentech.se Technology Marketing Möllersvärdsgatan 5 754 50 Uppsala Tel: 018-18 28 90 Fax: 018-10 70 55 www.technologymarketing.se
SEBAB AB Sporregatan 12 213 77 Malmö Tel: 040-601 05 00 Fax: 040-601 05 10 www.sebab.se SGS Fimko AB Mörtnäsvägen 3 (PB 30) 00210 Helsingfors Finland www.sgs.fi
Shortlink AB Stortorget 2 661 42 Säffle Tel: 0533-468 30 Fax: 0533-468 49 info@shortlink.se www.shortlink.se
Tesch System AB Märstavägen 20 193 40 Sigtuna Tel: 08-594 80 900 order@tufvassons.se www.tesch.se Testhouse Nordic AB Österögatan 1 164 40 Kista Landskronavägen 25 A 252 32 Helsingborg Tel: 08-501 260 50 Fax: 08-501 260 54 info@testhouse.se www.testhouse.se
Shortlink AB Stortorget 2 661 42 Säffle Tel: 0533-468 30 Fax: 0533-468 49 info@shortlink.se www.shortlink.se Sims Recycling Solutions AB Karosserigatan 6 641 51 Katrineholm Tel: 0150-36 80 30 www.simsrecycling.se
Treotham AB Box 11024 100 61 Stockholm Tel: 08-555 960 00 Fax: 08- 644 22 65 www.treotham.se
RISE Elektronik Box 857 501 15 Borås Tel: 010-516 50 00 info@ri.se www.ri.se Kontaktperson: Christer Karlsson Produkter och tjänster: RISE Elektronik (fd SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut) hjälper dig med oberoende kunskap och provning inom elsäkerhet, EMC, radioutrustning, maskinsäkerhet, IP-klassning, funktionssäkerhet samt mekanisk och klimatisk miljötålighet. I laboratorierna sker allt från utvecklingsprovning till ackrediterade prov. Vi ger både öppna och kundspecifika kurser inom flera områden. En omfattande forskning bedrivs för att säkra spetskompetensen i samverkan med industri, akademi och andra forskningsinstitut. Kontaktperson: Christer Karlsson
Swerea KIMAB AB Box 7047 Isafjordsgatan 28 164 40 Kista Tel: 08-440 48 00 elektronik@swerea.se www.swereakimab.se Produkter och Tjänster: Swerea KIMAB är ett metalloch korrosionsforskningsinstitut med erfarenhet av korrosionstålighet av elektronik, elektriska kontakter, lödfogar, mekaniska egenskaper, tribologi, korrosionsprovning. Vi har avancerade instrument för materialanalys, ytanalys, provning med mera. Genom vår kompetens och bredd erbjuder vi konsulttjänster med mervärde. Kontaktperson: Lena Sjögren.
Tormatic AS Skreppestad Naringspark N-3261 Larvik Tel: +47 33 16 50 20 Fax: +47 33 16 50 45 www.tormatic.no
TRESTON GROUP AB Tumstocksvägen 9 A 187 66 Täby Tel: 08-511 791 60 Fax: 08-511 797 60 Bultgatan 40 B 442 40 Kungälv Tel: 031-23 33 05 Fax: 031-23 33 65 info.se@trestoncom www.treston.com
Trinergi AB Halltorpsvägen 1 702 29 Örebro Tel: 019-18 86 60 Fax: 019-24 00 60 UL International (Sweden) AB An affiliate of Underwriters Laboratories Inc. Stormbyvägen 2-4 163 29 Spånga Tel: 08-795 43 70 Fax: 08-760 03 17 www.ul-europe.com Vanpee AB Karlsbodavägen 39 168 67 Bromma Telefon: 08-445 28 00 www.vanpee.se order@vanpee.se
Weidmüller AB Box 31025 200 49 Malmö Tel: 0771-43 00 44 Fax: 040-37 48 60 www.weidmuller.se Wretom Consilium AB Olof Dalins Väg 16 112 52 Stockholm Tel: 08-559 265 34 info@wretom.se www.wretom.se Würth Elektronik Sweden AB Annelundsgatan 17 C 749 40 Enköping Tel: 0171-41 00 81 eiSos-sweden@we-online.com www.we-online.se Kontaktperson: Martin Danielsson
Yokogawa Measurement Technologies AB Finlandsgatan 52 164 74 Kista Tel: 08-477 19 00 Fax: 08-477 19 99 www.yokogawa.se Österlinds El-Agentur AB Box 96 183 21 Täby Tel: 08-587 088 00 Fax: 08-587 088 02 www.osterlinds.se
STF Ingenjörsutbildning AB Malmskillnadsgatan 48 Box 1419 111 84 Stockholm Tel: 08-613 82 00 Fax: 08-21 49 60 www.stf.se
Trafomo AB Box 412 561 25 Huskvarna Tel: 036-38 95 70 Fax: 036-38 95 79 www.trafomo.se
www.electronic.nu – Electronic Environment online
39
POSTTIDNING B Returer till: Break a Story Mässans gata 14 412 51 Göteborg
EMC-TESTUTRUSTNING
HF-Förstärkare, klass A, från VectaWave, England Serie VBA100, 10kHz – 100MHz, upp till 1,1kW Serie VBA400, 10kHz – 400MHz, upp till 260W Serie VBA400, 10kHz – 400MHz, upp till 260W Serie VBA250, 10KHz – 250MHz, upp till 2,5kW Serie VBA1000-10, 10kHz-1000MHz, upp till 70W Serie VBA1000, 80-1000MHz, upp till 2kW Serie VBA3100, 0,8-3,1GHz, upp till 450W Serie VBA 6000, 2-6GHz, upp till 40W
Utförsäljning av demo-instrument Förstärkare, antenner, dataloggrar, LISN, probar, oscilloskop, och CDN. Vi säljer dem i befintligt skick, men om inget annat anges ska de vara fullt funktionsdugliga och uppfylla fabrikens specifikation. För mer information besök vår hemsida www.cebit.se
Som option även med USB eller IEEE. Samtliga förstärkare från VectaWave har 3 års garanti.
Mätning av EMF/Electromagnetic Fields Safety and Health Effects Är Er personal utsatt för skadlig strålning? Modell SMP2 är ett portabelt instrument för EMF-mätningar och kan användes exempelvis för mätningar för mobilmaster, högspänningsledningar och järnvägsnätet, både för E- och H-fält. Mätvärdena kan med en enkel knapptryckning presenteras sammanlagt eller var för sig för min/max och medelvärdet och även i X,Y eller Z-led. Med sina isotropiska probar täcker den området 1 Hz-18GHz. EMF-mätning enligt Direktiv 2013/35/EU. Levereras med ackrediterad kalibrering enligt ISO17025.
RadiField®
Ferriter för störundertryckning
DARE Instruments koncept för homogent fält vid immunitetsmätningar. 1GHz upp till 6GHz, 10V/m vid 3 metersträcka.
Fair-Rite material 75 ett speciellt framtaget för att dämpa i det lägre frekvensområdet mellan 200kHz till 5MHz. Beställ provtavla utan kostnad.
RadiField® finns I 4 olika utföranden: • RFS1003A : 1 GHz - 3 GHz, 3 V/m @ 3m • RFS1003B : 1 GHz - 3 GHz, 10 V/m @ 3m • RFS1006A : 1 GHz - 6 GHz, 3 V/m @ 3m • RFS1006B : 1 GHz - 6 GHz, 10 V/m @ 3m
CE-BIT – Box 7055, 187 11 Täby, Sweden – Tel: +46 8-735 75 50 - Fax. +46 8-735 61 65 – E-Mail: info@cebit.se – www.cebit.se