1. GİRİŞ
Elektromanyetik uyumluluk (EMU), fizik prensiplerinin, kompleks elektrik ve elektronik sistemlerinin birlikte ve uyum içinde çalışmalarını sağlamak amacıyla uygulandığı çalışma alanıdır. Elektrik ve elektronik sistemlerin tatmin edici bir şekilde çalışabilmeleri için EMU'nun sağlanması gerekir. Konuyu daha iyi 'kavrayabilmek için tarihi gelişimine kısa bir göz atmakta yarar vardır.
Bir elektronik sistemin bir elemanının, diğer bir alt elemanı ile veya diğer sistemlerle olan elektromanyetik parazit problemi, elektriksel sistemlerle çalışmaya başlanalı beri yani yaklaşık bir asırdır bilinmektedir. Fakat bu probleme 2. Dünya Savaşı'ndan sonra daha fazla ilgi duyulmuştur. Günlük hayatımızda elektronik aygıtların daha yaygın bir şekilde kullanılması ve gelecekte bu kullanımda büyük bir artış olacağının beklenmesi dolayısıyla, önümüzdeki yirmi yıl içinde, EMU'ya daha yoğun ilgi duyulacağı tahmin edilmektedir.
Haberleşme alanındaki imalat sırasında, devreleri ve elemanlarını, civarındaki elektrik ve manyetik alanların etkilerine karşı korumak için önlemler almak gerekir. Bu elektromanyetik alanların kaynağı; sürekli mıknatıslar, transformatörler şeklinde veya telefon hatları, filtreler şeklinde olabilir. Böyle bir durumda; imal edilen aygıtın, parazit etkilerinden yalıtılarak ekranlanması önemli bir problemdir. Aksi takdirde, örneğin manyetik şerit üzerindeki bilgiler, kuvvetli elektromanyetik alanların etkisi sonucu,zarar görebilir hatta tamamen yok olabilir. Manyetik şeritler, bu yüzden, ekranlanmış kablolarda depolanmalıdır.
Bobin ve transformatörler, güçlü mıknatısların yanına monte edildiklerinde performansları .bozulabilir. Örneğin rezonans devresinin frekansı kayabilir. Özellikle vakum tüpleri, elektron yolu uzun olduğundan parazitlere karşı çok duyarlıdırlar. Benzer problemler, mikrodalga aygıtlarında ve devrelerinde de vardır. Ölçme yapan herhangi bir kimsenin, elde ettiği ölçünün kesin olarak doğru olduğundan emin olması imkansızdır. Bu nedenle mikrodalga Ölçmelerinde, mikrodalga ekranlarının tasarlanması gereklidir. Böyle bir ekranlama, ekran içindeki elektromanyetik enerjinin dışarıya kaçmasını engellediği gibi, tersine dışardan içeriye elektromanyetik
enerjinin girmesini de önler. Mikrodalga ölçmelerinin kesin olarak yapılabilmesi, elektrik- elektronik mühendislerinin önemli bir uğraş alanıdır. Teorik olarak, bir verici, verilen enerjiyi iletmeli, alıcı da yalnız onu almalıdır. Bu olay normal bir laboratuarda asla gerçeklenemez. Çünkü elektronik aygıtların parçaları her an için elektriksel enerji alabilir veya yayabilirler. Ayrıca elektriksel enerjinin bir kısmı, laboratuar duvarları ve laboratuardaki cisimler tarafından yansıtılabilir. Bu nedenle laboratuardaki elektronik aygıtlar sürekli olarak, arzu edilmeyen kaynaklardan gelen enerjiye maruz kalırlar;. Bir aygıtın tasarımında, ideal olarak istenilmeyen enerjiyi yayınlamaması ve arzu edilmeyen herhangi bir enerjiye karşı da duyarlı olmaması istenir. Bunun başarılması için, dış .ortam aygıta kapatılır ve böylelikle ister dışarıdan içeriye, ister içerden dışarıya yönelmiş olsun, .istenilmeyen enerjinin etkin olarak zayıflaması sağlanır.
Diğer parazit kaynakları arasında, dünyanın manyetik alanı da sayılabilir. Dünyanın manyetik alanı, deneysel araştırmalarda kesin sonucun elde edilmesini engelleyici bir etken olabilmektedir. Yapılarda kullanılan çelikler ve diğer ferromanyetik özellikli cisimler, istenmeyen manyetik özellikli çevrenin oluşmasına katkıda bulunurlar. Modern yapı tekniğinde, tavanların düşük tutulması ve binanın dayanıklı olması için çelik çubukların fazlaca kullanılması manyetik problemlerin artmasına neden olmuştur. Bu yüzden laboratuar araştırmaları ve aygıt üretiminde performansı olumsuz yönde etkileyen manyetik alanlardan korunma sıklıkla düşünülmüştür.
Diğer taraftan aydınlatma ve enerji iletim hatları, yeraltı iletim kabloları, kiloamperler mertebesinde tepe akıma ve mega voltlar mertebesinde tepe gerilime sahiptirler. Eğer bir elektronik devre alternatif akımla çalışmak durumundaysa, uzun yeraltı veya hava kabloları ile birbirine bağlanmalıdır. Kablolarla zayıf akım elektronik aygıtı arasına konacak ekranın, geçiş tepe değerlerini 100 dB (desibell)'den daha fazla zayıflatacak özellikte olması gerekir.
Ekranlama probleminin en zor olduğu durum, bir çok verici, alıcı ve diğer duyarlı aletin birbirine yakın olarak bir arada monte edildiği ve ağırlığın minimuma indirildiği hareketli sistemlerde ortaya çıkar. Ortak dış gövdeli aygıtlar içinde daha fazla elektronik işlevin istenmesi, geleceğin elektronik gereksinimlerindeki artış, ekranlama problemine çok daha fazla
önem verilmesine neden olmuştur. Örneğin uçaklardaki yapısal ekranlama 20 dB'den 100 dB'e kadar değişir. Bu ekranlama, antenin uçak içinde üreyen ve varlığı istenilmeyen işaretlerden etkilenmesini yeterince önleyemez. İşaret üreten aygıtın, diğer bir aygıtın karşı korunması için ekranlanması gerekir. Verici aygıt kasaları, harmonik ve sahte sızmaları azaltmak için enkazından 100 dB'lik ekranlama etkisini sağlamalıdır.
Elektronik ve elektriksel aletlerin elektromagnetik olarak uyumlu olduğu, her biri tarafından üretilen elektriksel gürültünün, herhangi bir diğerinin normal performansı ile etkileşim yapmadığı zaman söylenir. Elektromanyetik uyumluluk (EMC-Electromagnetic Compatibility) cihazların kendi başlarına oldukları gibi, çevrelerinde başka cihazlar olduğunda da tasarlandığı gibi çalışmasını sağlayan ve bu açıdan tüm sistemlerde mevcut olması istenen bir durumdur.
Bu bölümde; çeşitli elektronik sistemlerin, birbirleriyle elektromagnetik (EM) girişim yapmadan, uyum İçinde çalışabilmeleri için göz önüne alınması gereken temel bilgiler verilmiştir. Elektronik donanımların performansını bozan doğal ve yapay EM radyasyon kaynakları tanıtılacak ve EM uyumluluğun dört temel problemi olan; ışıma emisyonları ışıma hassasiyeti iletim emisyonları ve iletim hassasiyeti kavramları incelenecektir.
1.2 Elektromagnetik Uyumluluk (EMC) Tanımı
Elektromagnetik uyumluluk (EMC), fizik prensip, kompleks elektrik ve elektronik sistemlerinin birlikte ve uyum içerisinde çalışmalarını sağlamak amacıyla
uygulandığı çalışma
alanıdır. Elektronik sistemlerin tatmin edici bir şekilde çalışabilmeleri İçin (EMC)'nin
prensiplerinin sağlanması gerekir. Konuyu daha İyi kavrayabilmek için
konunun tarihi
Bir elektronik sistemin bir alt elemanının, diğer bir alt elemanları ile veya diğer sistemlerle olan elektromagnetik girişim problemi, elektriksel
sistemlerle çalışmaya başlandığından beri, yani yaklaşık bir asırdır
bilinmektedir. Fakat bu probleme, II. Dünya Savaşı'ndan sonra daha fazla İlgi duyulmuştur. Günlük hayatımızda elektronik cihazların yaygın bir şekilde kullanılması ve gelecekte bu kullanımda büyük bir artış olacağının beklenmesi dolayısıyla, ileriki yirmi yıl içerisinde, (EMC)'ye yoğun ilgi duyulacağı tahmin
edilmektedir.
Haberleşmede kullanılan cihazlar çalışırken devrelerini ve elemanlarını civarındaki elektrik ve magnetik alanların etkilerine karşı korumak gerekir. Bu elektromagnetik alanların kaynağı; daimi mıknatıslar, transformatörler şeklinde veya telefon hatları biçiminde olabilir. Böyle bir durumda; ihmal edilen cihazın, İnterferans etkisinden izole edilerek ekranlanması önemli bir problemdir. Aksi takdirde, örneğin magnetik şerit üzerindeki bilgiler, kuvvetli elektromagnetik alanların etkisi sonucu zarar görebilir hatta tamamen yok olabilir. Magnetik şeritler bu yüzden, ekranlanmış ünitelerde depolanmalıdır.
Bobin ve transformatörler, güçlü mıknatısların yanına monte edildiklerinde, performansları bozulabilir. Örneğin; rezonans devresinin frekansı kayabilir. Özellikle vakum tüpleri, elektron yolu uzun olduğundan, İnterferans etkisine karşı çok duyarlıdırlar.
Benzer problemler, mikrodalga cihazlarında ve devrelerinde de vardır. Ölçme yapan herhangi bir kimsenin, elde ettiği ölçünün kesin olarak doğru olduğundan emin olması imkansızdır. Bu nedenle, mikrodalga ölçümlerinde, mikrodalga ekranlarının dizayn edilmesi gereklidir. Böyle bir ekranlama, ekran içindeki elektromagnetik enerjinin dışarı kaçmasını engellediği gibi, tersine, dışardan içeriye elektromagnetik enerjinin girmesini de önler. Mikrodalga ölçmelerinin doğru olarak yapılabilmesi, elektronik mühendislerinin önemli bir uğraş alanıdır. Teorik olarak; bir verici, verilen enerjiyi nakletmeli alıcı da, yalnız onu almalıdır. Bu olay, normal bir
laboratuarda asla gerçeklenemez. Çünkü; elektronik cihazların parçaları her an için elektriksel enerji alabilir veya yayabilirler. Ayrıca, elektriksel enerjinin bir kısmı, laboratuar duvarları ve laboratuardakİ cisimler tarafından yansıtılabilir. Bu nedenle, laboratuardakİ elektronik cihazlar sürekli olarak, arzu edilmeyen kaynaklardan gelen enerjiye maruz kalırlar. Bir cihazın dizaynında, ideal olarak, istenilmeyen enerji yayılmaması ve arzu edilmeyen herhangi bir enerjiye karşı da, duyarlı olmaması istenir. Bunun başarılması için, dış ortam cihaza kapatılır ve böylelikle, ister dışardan, içeriye ister içerden dışarıya yönelmiş olsun, istenilmeyen enerjinin efektif olarak zayıflaması sağlanır.
Diğer İnterferans kaynakları arasında, dünyanın magnetik alanı da sayılabilir. Arzın magnetik alanı deney, araştırma ve tesirlerde kesin sonucun elde edilmesini engelleyici bir faktör olabilmektedir. Yapılarda kullanılan çelikler ve diğer ferromagnetîk özellikli cisimler, istenmeyen magnetik özellikli çevrenin olunmasına katkıda bulunurlar. Modem yapı tekniğinde, tavanların tutulması düşük tavanlı ve binanın dayanıklı olması için çelik çubukların fazlaca kullanılması, magnetik problemlerin artmasına neden olmuştur. Bu yüzden, laboratuar araştırmaları ve cihaz üretiminde, performansı olumsuz yönde etkileyen magnetik alanlardan korunma, sıklıkla düşünülmüştür.
Diğer taraftan, aydınlatma ve enerji iletim balları, yeraltı iletim kabloları. kiloamperler mertebesinde tepe akıma ve mega volt mertebesinde :epe gerilime sahiptirler. Eğer bir elektronik devre alternatif akım gücüyle çalışmak durumundaysa, uzun yeraltı veya havai kablolarla birbirine bağlanmalıdır. Kablolar ile küçük işaret elektronik cihazı araşma konacak ekranın, geçiş tepe değerlerinin 100 dB’den daha fazla yıllatacak özellikle olması gerekir,
Ekranlama probleminin en zor olduğu durum, birçok verici, alıcı ve diğer duyarlı aletin birbirine yakın olarak bîr arada monte edîldiğî hareketli sistemlerde ortaya çıkar. Toplu muhafazalı cihazlar içinde daha fazla elektronik fonksiyonların istenmesi, geleceğin elektronik ihtiyaçlarındaki artış, ekranlama problemine çok daha fa7la önem verilmesine neden olmuştur. Örneğin, uçaklardaki yapısal ekranlama, 20 dB'den 100 dB'e kadar değişir. Bu ekranlama antenin uçak İçinde üreyen ve varlığı istenilmeyen
işaretlerden etkilenmesini yeterime önleyemez, işaret üreten cihaz diğer bir cihazın karşı korunması için ekranlanmalıdır. Verici cihaz kasaları, harmonik ve sahte sıkmaları azaltmak için en abından 100 dB'lik ekranlama etkisini sağlamalıdır.
Radyoastronomi, güdümlü mermi, uydu ve uzay izleme cihanları gibi çok duyarlı cihazlar için ekranlamanın başarılması hayli zordur. Mikrodalga yutucular, yankısız odalarda veya test hücrelerinde, bir sistemin kontrolü için kullanılırlar. Yankısız odalar, duvarlarına çarpan enerjinin çoğunu yutmak suretiyle, serbest uzayın bir benzerini oluşturur. Daha İyi yutucular serbest uzatın şartlarının daha iyi oluşmasını sağlar.
HMC problemini tanışmak için, kullanılan ban terimleri ve kısaltmaları
belirtmek gereklidir. Girişim sözcüğü ilk çalışmalarda, sistemde zayıflamaya neden olan; ses, istenmeyen sinyal gibi olayları tarif etmek için ve bozulma kelimesi yerine kullanılmıştır. EMI (Electromagnetlc Interferance) kısaltması, elektro magnetik girişimin yerine kullanılır, ki bu olay, cihaz, alet ya da
sistemin performansında, elektromagnetik bozukluk sonucu azalma oluşturabilir. Bu alanda kullanılan bazı temel kavramlar şunlardır;
Elektromagnetik Bozulma; Bir cihaz, alet ya da sistemin performansını elektromagnetik bir olaydır. Bir elektromagnetik bozukluk, elektromagnetik gürültü, İstenmeyen sinyal veya ortam propagasyonundaki değişiklikten kaynaklanabilir.
Frekanstan dalga boyuna dönüşüm oldukça faydalıdır. Bunun nedeni çoğu Elektromagnetik etkinin dalga boyu ile değişmelidir. Ancak, dizayn işlerinde kutlanılan yaklaşıklıkların geçerliliği; sistemin, alanların dalga boyu ile mukayese edilen fiziksel büyüklüğüne bağlıdır.
EMC analizinde hareket noktası; frekans ve ölçünün önemli rol oynadığı fikridir. Girişim problemlerine ilk yaklaşım olarak; bir kaynak, bir kaç tane kuplaj yolu veya modlar ve bir alıcı düşünelim. Işınım modu, diğer iki izole sistem arasında direkt alan kuplajı anlamına gelir. İletim modu, kaynak ve alıcı arasında, akım yönünün doğurduğu baskın etkilemenin olduğu durumları gösterir. Gerçek durumlarda ise, iki sistemin etkileşimi
prensip olarak, Maxwell denklemlerinin yaklaşık sınır şartları kullanılarak tam çözümünden elde edilir. Bu durum pratikte nadir olduğundan, seri yaklaşımlar kullanılır.
Bilindiği gibi, herhangi bir elektronik sistemde, bir veya daha çok alt sistem, kablolar vasıtasıyla iletişim halindedir, Bu alt sistemlere trafolardan AÇ beslemesi yapılır. Bir elektronik sistemde. 220 V, 50 Hz'lik bir gerilim, uygun DC gerilimlere dönüştürülür. Örneğin 5 V DC gerilim için ± 12 V'Iuk sayısal güç lojiği gerekir. Bileşenler kablolar vasıtasıyla bağlıdır. Kablolar ayrıca, dalganın geçmesi ve alt sistemlerin bağlanması için de kullanılır. Söz komi su bu kablolar elektronik sistem içerisinde e ikin bir şekilde, elektromagnetik enerji ılıması veya zayıflaması gibi durumlara maruz kalırlar. Genel olarak, uzun kablolar daha fa?k ışıma veya zayıflamaya maruz kalırlar Girişim işaretleri bu kablolar vasıtasıyla alt sistemlere geçerler, Eğer alt sistemler metalik muhafazalar içerisinde iseler, iç ve dış İşaretler tarafından metal kabinlerde akım indüklenmesi oluşturulur. Bu akımlarla, kabinin içine ve dışına doğru ışıma yaparlar. Genellikle maliyeti ucuza geldiği için, plastik gibi metalik olmayan kabinler kullanmak yaygınlaşmıştır. Bu tip kabinlerde muhafaza edilen elektronik sistemler, elektromagnetik emisyonlara, direkt ışıma veya zayıflamalara maruz kalırlar.
Elektromagnetik emisyonlar, AÇ güç bağlantılarındaki alt sistemi çevreleyen metalik kabullerde, alt sistem bağlantılarında veya metalik olmayan kabin İçindeki elektronik kompanentlerde oluşur. AÇ güç kablolarında sadece 50 Hz'lik sinyal mevcut olmayıp, daha yüksek frekanslı İşaretler de yayılabilir, l m veya daha uzun AÇ kablolarda yüksek frekanslı akımlar oluşabilir ve bu durumdaki kablo, tıpkı bir anten gibi, etkin bir şekilde ışıma yapabilir, veya yakınlarındaki elektronik sistemden ısıma alabilir. Bu kablolarda indüklenen işaretler, bağlantıların oluştuğu alt sistemlere geçebilir ve bu yüzden, devrelerde girişim oluşabilir. Elektromagnetik enerji sadece havada propagasyon yapmayıp, doğrudan metalik iletkenlerde de oluşabilir. Bu bağlanma yolu genellikle, havaya göre daha etkindir. Elektronik sistem tasarımcıları, bu arzu edilmeyen enerji transferini önlemek için, filtre gibi ban engeller kullanırlar.
Yukarıda sözü edilen durumların dışında da girişim problemi mevcuttur. Örneğin AC güç bağlama kablolarından oluşan doğru iletilen akımların, güç
dağıtım şebekesi üzerine yerleşmesi durumunda, birbirine bağlı tellerden oluşan güç dağıtım şebekesi bu İşaretleri yoğun bir şekilde yayabilir. Buna iletilen emisyonun ışıma emisyonu iletmesi denir. İletim emisyonlarına bir örnek; DC motorla çalışan bir blender veya benzeri bîr ev İçi ciha7in çalışması halinde TV setinde ortaya çıkar, DC motorun fırçalarındaki arklardan oluşan gürültü, blenderin AÇ güç kablosundan geçerek, evin AC güç sistemine yerleşir ve sonra ışıma yapar. Bu ışıma TV Tarafından alınınca da interferans oluşur, AC güç kabloları (inerine getirilen sınırlamalar ile, güç dağılım sistemlerinin ışıma emisyonlarının azaltılması amaçlanır.
Diğer bir önemli EMC konusu da, kullanımı günümüzde giderek yaygınlaşan küçük ölçekli entegre devrelerde elektrostatik deşarj (ESD) olayıdır. Kauçuk tabanlı bir ayakkabı ile sentetik bir halıda yürümek suretiyle statik yük birikmesi oluşabilir. Bu durumda klavye gibi bir elektronik cihaza dokunulduğunda, bu biriken statik yükler cihaza geçerler ve parmak uçları ile cihaz arasında ark oluşur. Birikmiş, statik yükün bu şekilde doğrudan transferi, entegre devre chipleri gibi elektronik kompanentlerde, sürekli tahribata sebep olabilir. Ayrıca söz konusu arklar, cihazın, iç devrelerin elektromagnetik dalgalarla kuşatılmasına yol açar.
1.1. EMU Problemlerine örnekler
Pratikte karşılaşılan EMU problemlerinin çeşitleri hakkında bir fikir verebilmek için, yakın geçmişte ortaya çıkan önemli birkaç olayı açıklamak gerekir.
Uluslararası bir jetonlu telefon üreticisi, dünyanın bir bölgesinde başarıyla telefon üretip satmaktayken, yeni bir pazar plan Amerika'ya girildiğinde aynı başarıyı sağlayamamıştır. Bunun nedeni, bazı noktalara yerleştirilen telefonların (örneğin gökdelenlerin tepesine) yakın çevredeki iletişim sistemlerinin mikrodalga
yayımlarından etkilenerek bozulmaya uğramalarıdır. Bu olayda telefonlar beklenildiği gibi' çalışmamıştır. Çünkü aygıtlar daha önceden denenmedikleri elektromanyetik bir ortamın içine konulmuşlardır.
Bir kaç yıl önce yeni geliştirilmiş ve çelik işlerinde kullanılan radyo kontrollü bir vinç, beklenmedik bir anda, bir kepçe dolusu erimiş çeliği işçilerin üzerine dökmüş ve birini öldürüp diğerlerini yaralamıştır. Soruşturma sonucunda ortaya, yeni, radyo linkinin bazı durumlarda orijinal açma -kapama düğmesinin kontrolü ile karıştığı ve kazaya bu durumun yol açtığı çıkmıştır. Bu durumlar geçici olarak kurulan bir inşaat iskelesinin bazı noktalarda radyo işaretleri üzerine yaptığı bozucu etkinin sonucudur, Bu, kompleks sistemlerin kısmen değiştiği ve elektromanyetik çevrenin parazitlere . maruz kaldığı durumlara bir örnektir.
Üçüncü bir örnekse otomotiv elektroniği alanındadır. Modern gösterge sistemleri, yüksek frekans lojiği Fourier analizi (göz önüne alınan periyodik dalgalarda kabul edilebilir genlikte 10. harmonikten daha büyük bileşenlerin bulunduğunu göstermiştir) kullanırlar. Bu tür sistemler, arabaların radyo ve iletişim sistemleriyle parazit yapabilmektedirler Anten konumu, arabanın iç dış elektromanyetik tasarımı ve göstergelerin parazit çıkışlarının saptanması problem doğuracağından, izin verilen yay ılımın dikkatli bir şekilde sınıflandırılması. zordur. Genelde yayılım özellikleri minimuma indirgenmemiş değişik arabalar için, tek bir gösterge üretmek zordur, incelemelere devam edilirse, bir çok alanda EMU problemleri ile karşılaşmak . mümkündür. Bu nedenle, problemlerin boyutları hakkında bir fikir vermek üzere, aşağıdaki başlıklar günümüzde önem kazanmışlardır.
1.1.1. Askeri Sistemler
Buradaki problem EM-koruma için karşı önlemler içerir. Amaçlanan gelişme, mikrodalga silahlar ve ekranlama teknolojileri kullanımına geçilmesidir. Savaş koşullarında radar ve iletişim sistemleri de ayrıca önemlidir.
1.1.2. Elektrostatik Boşalmalar
Mikroçiplerin satış ve işletme sırasındaki tahribatları söz konusudur. Bunun yanında uçaklardaki ve otomobillerdeki elektrostatik boşalmalar ayrıca incelenmesi gereken Önemli bir konudur.
Radyo frekanslı işaretlerin vericileri için kullanılan besleme kaynaklan, parazit problemlerinde artışa neden olmuştur. (3-8.5 kHz ve 40-150 kHz aralığındaki işaretlerdir).
1.1.4. Besleme Kaynağının Bozunumu Bu, bir çok nedenden kaynaklanabilir.
1.1.5. Spektrumun Yararlı Bir Şekilde Kullanımı
Yasal ve yaşat olmayan radyo frekansı kullanıcılarının, sınırlı olan RF spektrumunun kullanımında yol açtığı artışlar, birçok radyo frekans paraziti problemini de beraberinde getirmektedir.
1.1.6. Tutuşma ve Patlama Tehlikeleri
Radyo istasyonlarındaki yayınım yanıcı buharların bulunduğu petro-kimyasal ve benzer endüstriyel tesislerdeki (örneğin uçak yakıt ikmali) potansiyel tehlikeyi arttırmaktadır. Gelecekteki olası tehlike ; halk bandı telsizlerinin özelliklerinin, yasa! olarak izin verilen maksimum verici gücünü aştığı durumlarda, patlama operasyonlarında elektrikli patlatıcıların petrol istasyonları ve kuyular çevresinde.
kullanımıdır. 1.1.7. Elektrik Sistemlerinin Arızası
Elektrik ve elektronik sistemlerinin çeşitli nedenlerden Ötürü oluşan elektromanyetik
parazitler sonucu ortaya çıkan hatalı çalışmalarıdır. 1.1.8 Veri Güvenliği
Modern bilgisayar sistemleri, EM dalga yayan ve yerleştirildikleri noktadan bir miktar uzakla anlaşılabilen yüksek frekans harmonikli hızlı lojikle de çalışırlar. Bu yay ılım, güvenli kabul edilen sistemler için de bir .tehdit oluşturur. Örnek olarak, özellikle korunmamış olan video devrelerinin, video uzaktan kumanda aygıtı ile üretilen dalgayı toplayıp, bunu, neyin gösterildiğini görmek için başka bir terminale bağlamak zor değildir.
Elektromagnetik Hassasiyet: Bir cihaz veya sistemin elektromagnetik bozucu etkiler karcısında halasız çalışmasıdır. Hassasiyet, bağımsız çalışabilme eksikliğidir. Bağışıklık: Bozunmaya karşı bağışıklık, bir cihaz veya sistemin,
elektromagnetik bozulma altında fonksiyonlarını eksiklik olmadan gerçekle şt irebilmeğidir,
Elektromagnetik Uyumluluk Seviyesi: Belirli durumlarda çalışan bir cihaz veya sistemin çalışmasını etkileyecek maksimum elektromagnetik bozulma seviyesidir, Bağışıklılık Seviyesi: Verilen bir cihazın ve sistemin, gereken bir düzeyde performans gösterebilmesi İçin gerekli maksimum elektromagnetik bozulma düveyidir.
Bağışıklılık Limiti: Belirlenmiş bağışıklılık seviyesidir.
Bağışıklılık Sınırı: Bir cihaz veya sistemin bağışıklılık limiti ile elektromagneTİk uyumluluk
arasındaki farktır. . .
Elektromagnetik Uyumluluk Sınırı: Bir cihaz veya sistemin bağ ışıklılık seviyesinin, referans bozulma seviyesine oranıdır.
1.2 Bir Elektriksel İletkenin Frekansa Bağlı Davranışı
Şekil 1.1'de görüldüğü gibi, bir kablodan geçen işaretin frekansının yükselmesiyle kablo empedansı da hızla artar.
Z (empedans, ohm) = K (sabit) x f (frekans, Hz) • 50-60 Hz gibi alçak frekanslı işaretler için;
Bir kablonun empedansı, yüksek frekanslardakine göre ihmal edilecek kadar
Yal?tkan maddecu ekran
küçüktür.
Empedans değeri öncelikle kablonun kesitine bağlıdır. • Yüksek frekanslı (f > 5 MHz) işaretler için;
Kablo empedansı alçak frekanslardakine göre büyük değer alır. Kablonun uzunluğu empedansı belirleyici rol oynar. Empedans kablo kesitine bağlı değildir.
1.3. Bir Endüktans ve Bir Kapasitenin Frekansa Bağlı Davranışı Endüktanslı empedans;
Z = 2 π f L
dir. Yüksek frekanslarda,,kablo empedansı çok büyük değerler alır. iletkenlerin uzunluğu ihmal edilemez olur.
İşaretlerde bozulmalar (genlik ve frekans gibi) söz konusu olur. Bir kondansatörün empedansı (reaktansı);
Z = 1/(2 π f C)
dir. Burada Z empedans, L endüktans, C kapasite ve f işaretin frekansıdır. Kablo bir kondansatör olarak göz önüne alınabilir. Buna göre yüksek frekanslarda ve frekans yükseldikçe kablo empedansı küçülür, kapasitif kuplaj etkili olur,'devreden kaçak akımlar akar ve temel işaret, parazite .karşı daha duyarlı olur.
Örnek: Burada örnek olarak göz önüne alınan kablo Şekil 1.2'de; bu kablonun alçak frekans eşdeğer devresi. Sekil 1.3'de: yüksek frekans eşdeğer devresi ise Sekil 1.4 de gösterilmiştir.
Yay?l?m A?letilen i?aret
Ekipman B Ekipman A Elektromanyetik ?evre Hassasiyet B
Standartlar, elektromanyetik uyumluluğu, "bir aygıt, donanım veya sistemin, bulunduğu elektromanyetik çevre içinde, bu çevreyi veya diğer donanımları rahatsız edecek düzeylerde parazitler meydana getirmeksizin, beklenen işlevlerini yerine getirme yeteneği" şeklinde tanımlar.
Seki! 1.5. Elektromanyetik çevre ve yayılan gürültü
EMU, bütün bir elektronik kontrol sistemi veya bütün bir, kent gibi, toplam olarak bütün sistemleri içerecek şekilde düşünülmelidir. Bir sistemde bütün elektrik ve elektronik aygıtlar zararsızca bir arada bulunabilmelidir. Alıcı olarak çalışan herhangi bir sistem, özel elektromanyetik parazite maruz kaldığında da uygun bir seviyede çalışabilmelidir, Sistem, aynı zamanda bazı özel düzeylerin üzerindeki elektromanyetik bozunumların kaynağı olmamalıdır. Önemli olan konu, alıcı noktadaki bu düzeylerin yasayla belirlenmiş olmasıdır.
Herhangi bir sistemde, verilen herhangi bir durum için, aynı anda giriş ve çıkış için iki olası bağlaşım yolunun bulunması gerekir.-Bir alt sistemin
tasarımcısı genelde kendi EMU sınırlarını bağımsızca belirleyemez. Bu sınırları belirlerken, aygıtını, bazıları sadece tavsiye niteliğinde bazıları ise, sadece yasal zorunluluklar olan, önceden belirlenmiş limitlere göre tasarlamak ve imal etmek zorundadır. Bununla birlikte, bazı durumlarda, sistemin normal 'çevre içinde ve belli bir tolerans çerçevesinde güvenli çalışabileceği şartlarda, daha önceden belirlenmiş hiç bir tanımlama olmayabilir. Ürün tasarımının söz konusu olmadığı durumlarda bile, EMU kontrol teknikleri, herhangi bir elektrik sistem ve deneydeki elektriksel parazit problemlerinin çözümünde kullanılabilirler.
GÜRÜLTÜ KAYNAKLARI:
Potansiyel tehlikelere karşı uyarmak ve yönlendirebilmek için, elektriksel gürültü ve girişim kaynaklarının başlıcalarını saymak yerinde olacaktır. "Gürültü" kelimesi; kaynağını belirleyebileceğimiz, islenmeyen sinyalleri tanımlar. Elektrik ve magnetik alanlarda zamana bağlı değişmeler oluşturulabilecek (bazı durumlarda statik alanlarda problem doğurur) herhangi bir sistem, elektriksel girişim doğurabilecek potansiyele sahiptir. Bu tür sistemler, doğal ve insan yapısı olmak üzere ikiye ayrılırlar.
Doğal Kaynaklar:
1) Yıldırım: Yüklü bulutlarla yer arasında olan elektriksel boşalmalar, bası durumlarda ciddi elektriksel girişimlere yol açabilir. Bu yüzden tasarımcıların, cihazların kullanılacağı ülkenin, cihazların yapıldığı kendi ülkesinden daha sık ve şiddetli fırtınaların etkisi altında olabileceğini unutmamaları gerekir. Yıldırım düşmesi sonucu binalarda oluşan fizikî zararlar için geliştirilmiş olan paratoner hattı, elektromagnetik problemleri nadiren engellemektedir. Yıldırımların doğurduğu elektromagnetik bozulmalar genci olarak uç çeşittir:
a) Havai bir besleme hattında olduğu gibi, iletkenlere düşen bir yıldırım,
bütün sistemlerde
ani bir yüklenmeye yol açar. Yıldırımın düştüğü noktaya yakın ulan
sistemin parçaları,
100-200 kV sınırını aşan gerilimlere maruz kaldıklarından, korunmaları zordur. Ayrıca yıldırımlar
sonucu oluşan
yer akımları, toprak altındaki nallarla kuplaj yapar.
b) Yüklü fırtına bulutlarından ölürü, yer seviyesinde daima 1-10 kV\m mertebesinde bir elektrik alanı vardır, yıldırım düştüğünde, bulutların boşalan bölgelerine göre, bu alan çöker ve çevredeki iletkenlerde geçici durumlar indükler. Elektrik alanlarındaki bu derişiklikler, girişim oluşturmalarının ötesinde, oluşabilecek potansiyel tehlikeye sahip fırtınaların belirlenmesinde de kullanılır.
c) Boşalma kanalları boyunca anı oluşan akım değişiklikleri; oldukça geniş bandı (50-100 MHz RF sinyalleri yayarlar. Bu ışıma atmosferik gürültülerin temel kaynağı olduğu gibi, fırtınaların belirlenmesinde de önemli rol oynar,
Yıldırımlar bu yüzden, potansiyel anlamda tehlikeli bir geniş bandlı kaynak olarak kabul edilmekte ve telefon, güç sistemlerinde, uçaklarda geniş yerleşim yerlerine dağılmış bilgisayar sistemlerinde problemler doğurmaktadırlar.
2) Kozmik ve Güneş Kay n aklan: Güneşteki ışımadan dolayı İyonosferde oluşan değişiklikler, iyonosferik yansımanın değişmesine (2-30 MHz. bandları içinde) radyo iletişiminde kullanılan iyonosferik yansımanın değişmesine (150-500 MHz bandları içinde) göre, uydu haberleşmesinde problemler doğurmaktadır. Diğer kozmik kaynakların ışıması ise, geri planda kalır ve 100-1000 MHz aralığında oldukça önemli RF sinyalleri üretirler.
Yapay Kaynaklar:
1) Elektrostatik Boşalmalar (ESD): Birbirleriyle temas ve biri diğerine gör^ hareket halinde olan cisimler; (örnek olarak; bir katı üzerinde akan gazlar, diğer bir katı cisme sürtünen katı cisim), diğerine yok yükleyecek
şekilde elektron değiş tokuşu yapabilecek kapasitededirler (triboelektrik etkisi). Böyle yüklemeler, bir kaç mJ'luk gizli enerjileri olan önemli potansiyeller (10-25 kV) doğurabilir ve bu tür yüklerin boşalması, hızlı yükselen akım darbeleri oluşturur. Bu darbeler insanlara ve elektriksel cihanlara zarar verebilirler. Aşağıda, ESD'nin son yıllarda meydana, getirdiği başlıca problemler sıralanmıştır,
a) Süper tankerlerde, tankların temİ7lenmesi sırasında ulusan patlamalar. b) Mikro chiplerin personel tarafından kullanımı sırasında doğan hasarlar. c) Uçakların yakıt ikmalleri sırasında yer alan patlamalar.
d) Araba elektronik sistemlerindeki hasarlar.
Bir çok EMC belirlemelerinde ESD testleri mevcuttur. Doğada ESD darbelerinin büyüklükleri istatistiksel olduğundan, tipik darbeler ve test akımları simüle edilebilmektedir.
2) EMD (Bazen NEMD olarak da adlandırılır): Nükleer patlamalara bağlı olan
elektromagnetik darbelerdir. Gürültü kaynaklan esas olarak askeri sistem tasarımcılarını ilgilendirse de; nükleer programı olmayan ülkelerde bile, birazdan kısaca değinileceği gibi, ciddi sivil uygulamaları vardır,
Nükleer malzemelerin her patlatılışında çok büyük elektromagnetik darbeler üretilir. Darbenin büyüklüğü ve etkilenen alan dış atmosferik patlamaların ilgi alanına girer. Örneğin 1962 Haziran' ında Pasifik’teki Johnson Adasının 250 mil ötesinde patlatılan 1.4 Megatonluk bîr bomba, Starfish adındaki bir deneyin sadece bir parçasıydı ve patlama 3500 mil uzaklıktan dahi algılanabildi. Atmosferin üleşinde bir patlama gerçekleştirildiği zaman, gamma ve X ışınları düz hatlar halinde, atmosferin yoğun hava akımların bulunduğu üst tabakalarına kadar yayılır. Bu ışınlar, iyonizasyon sebebiyle iki farklı yüksekliğe dizilirler, ikincil elektronlar ise, çok büyük radyo kaynaktan oluşturan ve ışık hızında akan akımları doğururlar,
Verilen bir noktadaki gözlenen elektromagnetik darbenin büyüklüğü, patlamada yayılan gamma ve X ısınlarının miktarına, patlamanın ısısına ve ışımanın atmosfere geliş acısına karşı oldukça duyarlıdır.
EMD kaynağının çapı, bir kaç yüz kilometre ve dünya yüzeyindeki elektrik alanlarının değeri ise, 50000 V\m olabilir. Bu denli yoğun alanlar, etkileşimde oldukları iletkenlerde oldukça yüksek akım indükleyebilecekleri gibi, çok ciddi girişimler de doğurabilir. Güç ve iletim ağlan gibi sistemler, bu tür olaylar tarafından ciddi şekilde tehdit edilebilirler. Yükselme zamanı yaklaşık olarak 10 ns olan EMD darbesi kullanılarak yapılan testlerde, sistemlerin bu tür olaylara cevapları tayin edilebilir; dikkat edilmesi gereken bir nokta da, gerekli enerjinin çok büyük olmasından ötürü, bu büyüklükte bir elektromagnetik alanın, bütün araziye uygulanamayacağıdır, EMD kaynağının genişletilmesi patlamadan bir kaç yüz km ötedeki alanların, ısı veya patlama gibi hiç bir nükleer silah etkisiyle direkt olarak temas etmemiş olsalar dahi, ciddi EMD etkisine maruz kalmaları sonucunu doğurur. Bu yüzden hem askeri, hem de sivil otoriteler, planlarına EMD'leri dahil etmek zorunda kalırlar.
3) Elektrik ve Elektronik Alt Sistemler: Bunlar, doğal çevredeki en yakın girişim kaynaklandır ve genel olarak kirlilikteki önemlerine göre sıralanabilirler. Ayrıca özel
durumlarda; herhangi bir devrede çok önemli olabilirler, örnek liste aşağıdaki sırada verilebilir.
a) Otomobil gürültü kaynakları: Ateşleme sistemi, alternatörler, elektrik motorları.
b) Güç dağıtı m sistemleri: Güç hatları, AÇ ve DC alt istasyonlar, üretim santralleri,
c) Endüstriyel teçhizat: Kaynak makineleri, endüksiyon ısıtıcıları, devre kesicileri, mikrodalga ısıtıcılar, vinçler, darbe genişlik modülasyon invertörleri kullanan değişik hız sürücüleri, lokal osilatörler, bilgisayarlar da dahil olmak üzere sayısal donanımlar
akımın gerçek kaynağı 3 maddeye ayrılabilir.
* Sayısal si Yenilerdeki yüksek frekans darbe katarları, * Yüksek frekans osilatör devreleri,
* Basil anahtarlama işlemleri sonucu oluşan geçici devre durumları.
4) Ana Besleme Gerilimindeki Değişiklikler: Böyle değişiklikler, beslemenin kendisinden veya cihazın bağlı olduğu dağıtım sisteminden kaynaklanabilir ve iki ali gruba ayrılabilirler.
a) Düşük frekanslı değişiklikler: Güç kaynağının gerilimi, yük arttıkça genel beslemenin bunu minimuma indirecek şekilde dizayn edilmiş olmasına rağmen, sıfir olmayan kaynak empedansından ötürü düşer. Bu noktada baz; oynamalar engellenemez (İngiliz sisteminde ± %6 tolerans vardır). Herhangi bir fabrika içinde başka nedenler gerilim düşmeleri meydana getirebilir. Bu yüzden, tasarımcının bir kaç saatlik sürede ± %10'luk dalgalanmalar olabileceğini göz önünde bulundurması gerekir. Eğer yük dalgalanmaları daha hızlı gerçekleşirse, gerilim dalgalanmalarının Frekansı da artacaktır. Önemli bir arıza meydana geldiğinde, düzeltici anahtarlama yapılmadan önce, ani bir gerilim artışı olur.
Saf bir sinüs dalgasında, lineer olmayan yüklere bağlı olarak dalga formu distorsiyonları oluşabilir. Ev içi kullanımlarda %6 harmonik distorsiyona İzin veren edebilir. 3 fazlı sistemlerde yükün değişmesi, dengesizliğe bu da, 3 fazlı motorların yol vermesinde problemlere yol açar.
b) Yüksek frekans değişimleri: Herhangi bir anahtarlama işlemi., güç
dağıtım sistemlerinde, hızlı geçici durumlara yol açar. Genliğin tepe değeri ve gözleme frekansı arasında kesin bir ilişki verilemez.
5) Radyo Vericileri: Elektromagnetik spektrum iletişim için geniş olarak kullanıldığından, temel ısıma çevresi, bütün legal ve illegal kullanıcıları içerir Burada önemli olan, spektrumun tamamı kullanıcılar taralından çok yoğun bir şekilde doldurulmuş olduğundan, tahsis edilen frekansların dışına çıkmanın
çok ciddi problemler doğurabileceğidir. Cihaz tasarımcıları yukarıdaki kaynaklardan doğan girişimlerin, vericilere çok yakın bulunduğunda daha da artacağını unutmamalıdırlar.
l .2.2 Girişim Problemlerinin Çözülmesinde Genel
Yöntemler
EMC teknikleri, iki genel şekilde kullanılabilir. Birincisi, elektriksel bozunumlardan kaynaklanan problemlerin kullanım veya tasarım aşamasında, yaygın görülen gürültü kaynaklarının genel karakteristiklerinin bilinmesi faydalı olur. Gürültü kaynaklarıyla ilgilenirken, aşağıdaki soruların cevaplarını bilmek, girişim problemlerinin sadece belirli koşullar altında ortaya çıkıp çıkmadığını anlamada ve oluşturduğu etkileri tespitte kolaylık sağlar.
1) Gürültü ne sıklıkla oluşuyor; sürekli mi, tekil mi, düzenli mi? Gözlenen girişim, gürültü kaynağının ortaya çıkışıyla uyuşuyor mu?
2) Fourîer analizi ile dönüşüm yapıldığında, ortaya çıkan bağıl frekanslar nelerdir? Girişimin frekansını, diğer harmoniklerden ayırt edebiliyor muyuz? 3) Sistem alıcı olarak çalışırken, gürültü, darband veya genişband bağıntılarıyla tanımlanabiliyor mu?
4) Bozucu sinyal seviyeleri, tehdit altındaki sistemi, İlk veya daha sonraki temaslarda bozabilecek güçte midir?
Sadece gürültü kaynağının belirlenebildiği ve kuplaj yollarının edilebildiği hallerde, düzeltici yöntemler kullanılabilir.
EMC tekniklerinin ikinci önemli kullanımı ise, EMC belirlemelerine
uygun bazı
sistemlerin dizayn edile bilme sidir. En basit seviyede, bir sistemin diğer
sistem üzerindeki
f) Duyarlı devreyi veya alıcıyı kaynaktan olabildiğince uzağa yerleştirmek. Bu yöntem, kuplaj, eğer elektromagnetİk dalgalarla yapılıyorsa yararlı olur. Ama, kuplaj yolu İletkense, bir yarar sağlamam,
b) Bazı kuplaj alanlara polarize olmuşlardır. Bu yünden» alıcının kaynağa göre uygun uyarlamaları ile» bu etki minimuma indirilir. Bu tür teknikler, sadece sabit alıcı ve vericiler için kullanılabilir.
c) Alıcı ve/veya verici çevresine ekran veya kalkan koymak. Bu teknik kullanıldığı zaman» kalkanı delip gecen herhangi bir Helkenin düzeltilmesi, birinci dereceden önem kazanır (Filtre kullanımı veya uygun topolojik yer bağlantıları).
d) Uygun bir dizaynla kaynağın daha az gürültülü bir hale getirilmesi
e) Uygun bir dizaynla alıcının elektriksel girişimlere karşı daha az duyarlı hale getirilmesi.
1.3 ELEKTROMAGNETİK İNTERFERANS (EMI)
Elektromagnetik interferans; (EMI) civardaki başka bir cihazın mevcudiyeti sonucunda, bir cihazın performansım olumsuz bir şekilde etkileyen istenmeyen voltaj ya da akımların oluşmasına neden olur. Bu voltaj ya da akımlar. İletim yoluyla ya da elektromagnetik bir ışınımla cihara ulaşabilir, îletim, kapasiteler ve transformatörler, gibi bileşik elemanlar içeren metalik yollar vasıtasıyla olur. Isıma ise, transfer mekanizması yakın alan ya da indüksiyon olsa bile, metelik olmayan yollarla etkileşime karşı düşer. İnterferans kaynağım oluşturan cihaza emetör adını vereceğiz. Emetörün başka bir cihaza olan etkileri, iletimle yayılım ve ışımayla yayılım ile karakterize edilir» Normal çalışması bozulan» etkilenen cihazın
S Etkilenen E Emet?r CS CE
karakteristikleri de iletimle alım ve ışımayla alım olarak belirlenir. Şekil l.1de bu dört etkileşim yolu gösterilmiştir.
Şekil 1.1 Etkileşim Yolları: CE îletim yoluyla yayılma, RE Işınım yolukla yayılma, CS İletim yoluyla etkilenme, RS Işınım yoluyla etkilenme
Ölçümler, elektronik cihazların gözlenebilir en düşük dalgalanmalardan 1GHz ve ötesine kadar olan bölgeye yayılan îletimsel bîr spektruma sahip olduğunu gösterir. Fakat yüksek frekanslarda iletim akımları; iletken kayıpları, indüktans ve şönt kapasitelerden dolayı çok zayıflar. Yüksek frekanslarda, etkileşimin ısınım yoluyla olma. eğilimi çok daha fazladır ve iletimsel yola göre ışınımsal yol daha etkilidir,
Bir EMI probleminin oluşması için sırasıyla bir kaç faktörün varolması gerekir, Bunlar, elektromagnetik enerji kaynağı, üretilen enerji tipine duyarlı bir cihaz ve kaynaktan, çatışması bozulan ya da etkilenen cihaza küple olan enerji için bir urlaradır. EMI’nin etkileri bulun çevremizde görülebilir. Bunlara standart radyo yayın bandına kanal karışması, hava taşıtlarının navîgasyon hataları ve televizyon alıcılarındaki hayalet görüntüler örnek olarak
verilebilir.
Bir EMİ probleminin sebebi, ya intrasistem problemi olarak adlandırılan bir sistemin kendî içindeki problemle alakalı olabilir; ya da intersîstem problemi denilen, sistemlerin ikisi ile de İlgili bir neden olabilir. İntrasistem ve intersistem problemlerinin en genel sebebi, bir devre için tasarlanan işaretin istenmeyen devre ya da devrelere de ulaşmasıdır. İntrasistem problemlerine örnek olarak;
• " Otomobilin ateşleme sisteminden, otomobilin içindeki radyo alıcısına olan interferans
• Bir radyo alıcı ya da verici devresinin geri besleme yollarının etkisiyle kendiliğinden osilasyonu
• Yanlış yapılan ara devre bağlantıları ve toprak çevrim akımları
• Bilgisayar sistemi içindeki düşük seviyeli sayısal devrelere disk-disket sürücüsünün magnetîk alanının sebep okluğu interferans İntersistem problemlerine ise örnek olarak;
• Radar ile hava taşıtlarının navigasyon sistemlerinin interferansı • Güç hatlarıyla telekomünikasyon sistemleri arasındaki interferans • Taksicilerinin telsizlerinin polis radyo sistemleriyle interferans
• Hava taşıllarının gemi sistemleriyle interferansı • Akım hatlarındaki geçici olayların bilgisayar
sistemlerine interferansı verilebilir.
Bîr EMI probleminin analizine1 iletimsel ya da ışınımsal veya bu İkisinin kombinasyonu olarak kaynak (emetör) ve çalışması etkilenen duyarlı ciha7 (etkilenen)arasındaki yolun sınıflandınlmasıyla başlanabilir. Sınıflamaya, kaynak ile etkilenen cihaz arasındaki frekans spektrumu ortaklığı ve zaman domeni ortaklığı gözlenerek devanı edilebilir. Diğer faktörler İse yön ve aralarındaki mesafe olmak üzere cihazların bulundukları konumdur,
İntersistem problemlerinde kaynağın uluslararası otoriteler tarafından belirlenen (Örneğin ITU-The International Telecommunication Union) radyo düzenlemelerine göre çalıştırılıp çalıştırılamadığına ve kaynağın temel teknik özellikler içinde çalışıp çalışmadığına bakılmalıdır. Eğer kaynağın ya da etkilenen cihazın çalışması veya iletim yolunun varlığı zamanda sürekli değilse; Zaman paylaşımı veya on-off senkronizasyonu ile { örneğin radarda olduğu gibi) İnterferans probleminin üstesinden gelinebilir. Cihazlar arasındaki mesafe arttırılabilirse ya da antenlerin yönelticilikleri
değiştirilebilirse interferans azaltılabilir, İntrasistem durumunda ise, frekans ve zaman ayırımı ve bazı interferans kontrol teknikleri uygulanabilir. Fakat, intrasistem durumunda, kaynak ile çalışması bozulan eleman arasındaki mesafe normal olarak intersîstem problemindekine göre çok daha kısadır. Sonuç olarak, uygun topraklama, devre ve kabloların ekranlanması, kablo bağlantılarının düzenlenmesi ve filtre uygulamalarıyla sorunun üstesinden gelinmeye çalışılır.
1.3.1İletimsel İnterferans Kaynakları
Tasarımcılar çoğunlukla cihazlarının interferans kaynağı olmasını Kasıtsız olarak yapılan kuplajdan dolayı bir yoldaki arzulanan işaret, başka bir yolda istenmeyen işaret ya da gürültü olabilir. Ayrıca, cihazlar mikro wattlardan mega wattlara varan çeşitli güç seviyelerinde tasarlanırlar, Güç anahtarlaması sonucu meydana gelen oldukça küçük bir ark, duyarlı devrelerin performansında (örneğin düşük güç seviyeli devreler) ciddi bir bozukluğa neden olabilir. Bundan dolayı herhangi bit elektronik cihaz interferans kaynağı olabilir.
İletimsel interferans, tel bağlantısı ya da herhangi bir metalik yapı gibi bir metal iletken üzerinden yayılan înterferansdır, Bunlar
kondansatörler, endüktörler ve
transformatörler üzerinden yayılan interferanslardır. Bir anten gibi davranabîlen ya da davranan akım taşıyan bir tel gibi birçok iletimsel interferans kaynağı çevrede interferans üretebilir. Akım taşıyan bir tel ve onu çevreleyen alan arasındaki etkileşimden ötürü bazı kaynaklar aynı kategoride görülür. Böylece iletken içeren bir devrede bir noktadan basta bir noktaya [Jetim yoluyla interferans aktarda bükken, bu iletken aynı zamanda ışımayla olan interferansı iletimsel biçime çeviren bir mekanizma oluşturabilir, iletimsel İnterferans kaynakları, ya bir ark deşarjı veya bir iletkendeki akımın akışındaki ani hır değişimin neden olduğu bir gürültü gibi islenmeden oluşabilen fonksiyonel olmayan kaynaklar olabilir ya da islenerek yapılan sinüs veya kare dalga osilatörünün çıkışı gibi fonksiyonel bir kaynak olabilir.
Fonksiyonel olmayan iklimsel gürültü kaynaklan, çoğunlukla anahtarlar, ısıtma, soğutma ve gerilim kontrol devreleri gibi devrelerdir ve fonksiyonel elektro mekanik cihazlarla ilişkilidirler, interferans bir ark deşarjı ya da akımdaki ani bir değişimle olunabilir, Flüoresan lambalar hem iletimsel hem de ışınımsal interferans meydana getirirler. Doğru akim güç kaynakları ise, filtrelemenin düzeyine bağlı olarak değişik derecelerde interferanslar meydana getirebilir. Motorlu taşıtlarda da alternatörler, selenoidler ve ateşleme sistemlerinin kullanımıyla bağlantılı birçok iletimsel interferans kaynağı vardır,
Fonksiyonel interferans ise, bîr sistemin normal çalışan bir parçasının doğrudan normal çalışan başka bir parçasıyla girişim
yapmasıyla oluşur. Fonksiyonel interferans kaynakları, frekansları ve güç seviyeleri tasarımla kestirilebileceğinden dolayı. Fonksiyonel olmayan kaynaklara göre daha basit yollarla giderilebilirler. Fonksiyonel iletimsel İnterferans kaynaklarına örnek olarak, darbe jeneratörleri, bilgisayar saat darbeleri, testere dişi
jeneratörler, multivibratörler ve diğer periyodik jeneratörler verilebilir.
1.3.2 Işınımsal interferans Kaynakları
Işınımsal interferans, elektromagnetik alan vasıtasıyla bir ortam Üzerinden transfer edilen herhangi bir interferansdır. Işınımsal enerjinin yakınındaki bir cihazın performansını azaltıp azaltmayacağı, enerji yoğunluğuna, propagasyondaki kayıplara, yayılan enerjinin frekans\güç karakteristiklerinden diğer cihazın etkilenme derecesine bağlıdır, tanımsal İnterferansı teşhis etmek zor olabilir; çünkü yansımalardan dolayı belli bir kaynağın bir bölgede oluşturduğu enerji yoğunluğu kolayca tahmin edilemez. Işınımsal interferansı minimize etmek için bulunan bazı tasarım uygulamaları vardır. Ekranlama, ışıma problemlerinin iyileştirilmesinde kullanılan başlıca yöntemdir.
Elektromagnetik radyasyon cihazlardan değişik yollarla sızabilir. Radyasyon, elektrik ve magnetik alanı yeterli derecede zayıflatamayan muhafaza, yani ekrandaki. süreksizlikler veya yetersiz topraklanmadan dolayı olabilir. Örgülü kablolar üzerindeki kaçaklar ve konnektörler de
potansiyel ışınını kaynaklandır, Fonksiyonel Olmayan Kaynaklar:
Fonksiyonel olmayan iş m unsal emisyon kaynaklan, doğal olarak ya da bazı faydalı fonksiyonların etki yeteneğiyle oluşan faydalı olmayan
elektromagnetik enerji üretirler, gürültü, kozmik gürültü, flüoresan
lambalar, otomobiller fonksiyonel olmayan ışıma yapan kaynaklar arasındadır. Atmosferik gürültü, şimşeklerin varlığıyla ortaya çıkar ve tabiatı itibariyle impulsiftir; fakat birkaç Hz'den 100 MH71îıi oldukça üzerinde spektral bileşenler içerdiği bilinir. Dünyanın herhangi bir yerinde atmosfer içerisindeki elektrik deşarjlarından meydana hu atmosferik parazitler elektromagnetİk dalgalar halinde her tarafa doğru yayılırlar.
Uzun dalgalar daha kolay ve az zayıflamayla yayıldıkları için bu frekanslarda gürültüler daha fazladır. Çok yüksek frekanslar iyonosferden yansımadığı ve yer boyunca çok çabuk zayıfladığı için de bu frekanslardaki gürültüler görülmezler. Alıcıdaki atmosferik gürültünün etkilerini azaltmak İçin band genişliği azaltılabilir, tepe genliği sınırlanabilir ve yönlü anten kullanılabilir.
Kozmik gürültüler ise üç tiptedir; galaktik gürültü, termal gürültü, anormal solar gürültü. Galaktik gürültü en çok Sagilarîus (yay)'dan gelir ve 150-200 MHz bandında tepe değere sahiptir, Termal gürültü 3-30 GHz frekans aralığında gökteki fiziksel nesnelerden yayılır. Anormal sular gürültü, sunspotlar ve açıklanamayan fenomenlerle alakalıdır. Böyle bir interferans çoğunlukla 20-35 MHz bandında bulunur. Kozmik gürültülerin seviyeleri lÛMH^in altında insan yapısı İnterferansdan daha düşüktür. Kozmik gürültüler insan yapısı gürültü çevrelerinden uzak bölgelerde esas olarak 20 MHz'in üzerinde etkilidir. Yüksek duyarlıklı uzay sistemleri 20-300 MHz aralığında kozmik gürültünün üstesinden gelmelidir.
Fluoresan lambaların çalışmasıyla RF gürültüsü meydana gelir. İnterferans
lambalardan yayılabilir ya da fluoresan lambalara güç sağlayan iletkenlerden yayılabilir. Fluoresan lambalardaki en çok dikkat çeken yayılım,
kendilerine bağlı olan güç hatlarındaki RF ışımasıdır. İnterferans, fluoresan lambaların açma ve kapama anlarına ilaveten normal çalışma sürelerinde de değerlendirilmelidir.
Motorlu taşıtlardaki, iletimsel yayılım yapan ateşleme sistemi, jeneratör, voltaj regülatörü ve aydınlatma anahtarlarına ek olarak cam silecek motoru, fan ve korna da birer ışınımsal interferans kaynağıdır. Otomobillerin kamyonlardan 10 dB daha az gürültülü olduğu gözlenmiştir ama motosikletlerin gürültü seviyeleri bu gürültülü kamyonlarla kıyaslanabilir. Motosikletlerin gücü araba ve kamyonlara göre çok daha az iken, bu derecede gürültü yaymalarının sebebi çok ya da hiç ekranlamanın olmamasına bağlıdır. Örneğin, metalik bir araba kaputu yaklaşık 15 dBlik bir bariyer ekranlaması sağlar.
Endüstriyel, bilimsel ve medîkal aletler de radyo interferansı yayarlar ve bu grupta; ısıtıcılar, medikal diyatermi (vücuda elektrikle hareket vermek), cerrahi aletler ve jeneratörler, mikrodalga fırınlar gibi çeşitli cihazlar sayılabilir. Bu aletler genelde kritik sistemlerle girişim yapmayacak şekilde ö^el frekans bölgesine atanırlar. Örneğin mikrodalga fırınlar 2450 MHz frekansına, medîkal diyaterminin özel HF frekanslarına atanması gibi
Fonksîyonel Kaynaklar:
Fonksîyonel olan ışınımsal kaynaklar, faydalı elektromagnetik enerji üretirler.fakat sistemin normal çalışan bir parçası, normal çalışan bir başka parçasıyla girişim meydana getirebilir. En yaygın fonksiyonel interferans kaynakları alıcıların lokal osilatörler ve radyo vericileridir.
Lokal osilatör ışınımı, birbirine yakın yerleştirilmiş iki radyo alıcısının önemli girişim yapmasına sebep olur. Çuğu kez, lokal osilatör ya da frekans sentezleyici, uygun sonlandırılmayan ya da ekranlanmayan dalga kılavuzları veya transmisyon nalları vasıtasıyla mikserlere küple olur. Lokal osilatör ışıması, toprak akımları ve iletken kuplajıyla veya indüktörlerin İletkenlerinden direkt olarak ışıma yapmasıyla oluşabilir. Lokal osilatör ışımasının üstesinden gelmenin en verimli yolları, osilatörün ekranlanması ve tüm İletkenlerin filtre edilmesidir.
Bir vericiden, sürekli dalga interferansı bir kaç değişik yolla ışınım yapabilir. Bunlar; antenin ana, yan ve arka lopları gibi fonksiyonel yolları içerirler. Diğer ışıma yollan muhafaza süreksizlikleri, sürücü ve kuvvetlendirici iletken telleri ve transmisyon hatlarıdır. Radyasyon, bağlantı ve eklerdeki ulak halalar vasıtasıyla, havalandırma kanal ve kafesleri vasıtasıyla ve giriş, çıkış konnektörleri ve kabloları üzerinden sızabilir. İnterferans için vericinin çıkış Frekansıyla duyarlı alıcı frekans aralığının çakışmasını minimize etmek için ön tasarım yapılmalıdır.
2. BİR SİSTEMİN ELEKTROMANYETİK UYUMLULUĞU
2.1. Uygulama Alanı
Tanımlanmış bir işlevi yerine getirmek üzere, belirli bir düzen içinde bir araya getirilmiş (yol vericiler, motorlar, algılayıcılar gibi) elemanlar topluluğu, bir sistem olarak adlandırılır.
Elektromanyetik anlamda bir sistem, şebekeye bağlanma aygıtlarını da içeren, birbirleriyle etkileşimli birçok bileşenden oluşur.
Elektrik güç kaynakları, çeşitli elemanlar arasındaki bağlantılar, bilgisayar donanımı ve bunun elektrik güç kaynakları bir sistemi oluşturan bölümlerdir
2.1.1 Duyarlılık düzeyi
Bir aygıt veya bir sistemin parazitlerden etkilenerek kötü çalışmaya başlayacağı sınır parazit düzeyidir. Yani bu sınırın üzerindeki parazit düzeylerinde aygıtın veya sistemin çalıştırılması doğru değildir.
2.1.2-Bağışıklık Düzeyi Bir aygıt veya bir sistemin (kötü çalışmaya neden olmaksızın) dayanabileceği, standart değeri olan, parazit düzeyidir.
Bir çevre içinde, beklenen en yüksek parazit düzeyidir. 2.1.4. Yayma Sınırı
Bir aygıtın aşmamak zorunda olduğu standardize edilmiş yayma düzeyidir. Bunları şu şekilde yorumlayabiliriz;
Her aygıt, kendisi için belirli olan bağışıklık düzeyine kadar, içinde bulunduğu elektromanyetik çevreden kaynaklanan parazitlerden etkilenmez.
Aygıtın parazit yayma düzeyi yeterince düşük olmalıdır. Bu, aygıtın içinde bulunduğu elektromanyetik çevrede bulunan, diğer aygıtların çalışmasını olumsuz etkileyebilecek miktarda parazit yaymaması demektir
6. ELEKTROMANYETİK UYUMLULUKTA DEVRE BAĞLANTILARI
6.1. Topraklama
Elektromanyetik uyumluluğun konusu bakımından; topraklama terimi, bütün akım iletebilen, erişilemeyen veya toprağa gömülmüş bölümleri ve yapıları ifade eder. Bu tanım çok resmi olmamakla birlikte, bizim bir tesisteki topraklamayı ve gövde bağlantılarını daha açık bir şekilde anlamamızı sağlayacaktır.
Gezegenimizin toprağı, genellikle elektrik mühendisliği uygulamalarında, O Volt referans potansiyel olarak alınır, Toprağın değişken olan elektriksel iletkenliği doğal olarak belirli elektrik akımlarını iletir, Başka bir deyişle; toprağın iletkenliği insanlar tarafından belirli elektrik akımlarını İletmek için kullanılır. Toprağın içinde akan bir akım, kaynağına dönmek için onu terk edecektir.
Uygulamada topraklamanın sağladığı olanaklar;
dağıtılması atmosferden, toprağa elektrostatik boşalmalar.
*Bir enerji iletim hattının iki noktası arasındaki toprağın içinde yıldırım tarafından indüklenen akımların akışı
* T-T sisteminde (yıldız noktası topraklanmış olan ve bu şebekeye bağlı çalışan aygıtların gövdeleri topraklanmış olan şebeke sistemi), dağıtım sisteminin toprak bağlantısı İle tesisin toprak bağlantısı arasındaki toprak bölümü, tesis tarafından üretilen kaçak veya hata akımlarının akışına neden olur.
* Tesislerin metal', gövde bağlantıları genellikle dolaylı temastan dolayı meydana gelebilecek elektrik çarpılmalarına karşı canlıları korumak için (çıplak iletken bölümler ve metal yapılar ile toprak arasındaki eş potansiyel bağı sağlamak amacıyla) toprağa bağlanır
6.1.1. Elektriksel Topraklama Bağlantıları
Binaların dağıtım sisteminin çevresindeki, ilgilendiğimiz topraklama bağlantılarının koşulları; aşağıdaki (can ve mal varlığının korunması) uygulamaları ile bağlantılıdır ve lEC 364 ve lEC 1024 standartlarında belirtilmiştir,
Elektriksel yalıtım için, uygun tek bir topraklama bağlantısı yapılmalıdır. Topraklama bağlantısının çok iyi yapılmış olması gerekmekledir. Çünkü, yıldırım yakalama çubukları; bazen, - topraklama bağlantısının akım geçiş yüzeyinde aşırı bir hasara izin vermeyecek şekilde - direnci yüksek oranlarda değişkenlik gösteren (= 5 -10000 Wm) toprakta 20-30 kA gibi büyük akımlarla başa çıkabilmek zorundadırlar.
Tek bir topraklama bağlantısı olmalıdır. Çünkü; toprağın yüksek oranda değişkenlik gösteren direnci, bu olağandışı koşullar altında, çeşitli topraklama elektrotları ile tesisin kendi topraklama elektrodu arasında (normal işletme koşulları altında söz konusu olabilecek kaçak ve hata akımlarına kıyasla çok daha yüksek değerli ve kabul edilemez akımlar .doğurabilecek) aşırı derecede yüksek, tahrip edici potansiyel farklarına neden olabilir. Bu durum, kabul edilemez mertebelerde parazite neden olacaktır, Şekil 6.1'de tipik topraklama bağlantıları gösterilmiştir
Şekil 6.1; Topraklama bağlantıları A: Yıldırımlık iniş iletkenleri
B: Yıldırımlık iniş iletkenlerinin alt kısmında özel olarak birbirine bağlanmış;
ağ biçiminde yapılmış ve gömülü topraklama sistemi
C: Tesisin koruma iletkenlerinin (PE veya PEN) başlangıcındaki topraklama
barasına bağlı olan topraklama iletkeni
D: Metal yapılara veya ek takviye edilmiş elemanlara (E) bağlanmış olan
tesis bölümünün, birbirleriyle bağlı çıplak iletken bölümleri
E: Atlamaların neden .olabileceği yangın riskini önlemek amacıyla; yıldırımlık İletkenleri, irtibatlandırılmış çıplak iletken bölümler ve yakın civardaki metal
yapılar arasındaki paralel bağlantılar. 6.1.2. Topraklama ve Elektromanyetik Uyumluluk
Görüldüğü gibi, topraklamanın, yıldırım boşalmaları açısından oldukça özel önemi vardır. Fakat, hala, güç hatlarından tesise iletilen artık akımların önlenmesi zorunluluğu vardır.
Geçici parazitler, yüksek frekanslı (HF) akımlar veya yayımlanan alanlar gibi, ilgilenmek zorunda olduğumuz diğer pek çok EMU olayı için, uzunluğu ve biçiminden dolayı {yıldız şebeke veya paralel canlı iletkenler) - yüksek frekanslarda - aşırı derecede yüksek empedansları olan topraklama iletkenleri; irtibatlandırılmış çıplak iletken bölümlerden oluşan bir sistem tarafından desteklenmedikçe kullanılamayacaktır.
6.2. Gövde Bağlantıları
Gövde bağlantısı; toprağa bağlanabilen veya bağlanmayan bir eş potansiyel bağlantı noktası veya yüzeyidir ve bir devre veya sistem için referans olarak alınır.
Sabit veya değişken bir potansiyel değerine sahip olan bir gövde bağlantısı, ancak özel yalıtım ve - eğer uygulanabilirse - bağlantı ölçümlerinin konusu olmak zorundadır.
Elektriksel olarak gövde bağlantısı; normal işletme sırasında canlı (akım ileten) olmayan ancak bir hata olayı durumunda canlı (akım ileten) hale gelebilen bir düzenek, donanım veya tesisin çıplak iletkenler bölümüdür.
Gövde bağlantılarına Örnekler: (çıplak iletken bölümler)
• Bir binanın metal yapısı (metal tesisat boruları,.binanın metal iskeleti)
• Makinaların tabanları
• Metal panolar, boyanmamış pano tabanları,
• Metal kablo kanalları
• Transformatörün dış metal gövdesi
• Programlanabilir lojik kontrolörlerin (PLC) arka montaj plakaları • San/yeşil topraklama iletkenleri (PE, PEN)
6.2.1. Can ve Mal Güvenliği Bakımından Çıplak İletken Bölümler Temel standart IEC 364 ve diğer standartlar gibi belirli tesislerin yapımına ilişkin standartlarda bir tesisin yeterli güvenlik düzeylerine uygunluğunu garantileyen yapım ile ilgili düzenlemeler tanımlanmıştır. Tesisin topraklama düzenini, dikkate almaksızın, tanımlanmış belirli bir empedans değerine sahip yeşil-sarı PE (koruma topraklaması - protective earth) iletkenleri, çıplak iletken bölümleri, topağa ve tesisin temeline bağlamak için Kullanılır. Bu sayede,
• Normal işletme sırasında veya bir çıplak ilerken bolüme atlayan bir hata olması
durumunda, - Yüksek hata akımları Önlenir (mal güvenliği),
iki çıplak iletken bölüm arasında veya bir çıplak iletken bölüm ile toprak veya metal yapı arasında tehlikeli temas geriliminin oluşması engellenir (can güvenliği).
Tesislerin güvenimi, diğer pek çok ölçütün üzerinde, öncelikli olduğu için, çıplak iletken bölümlerin bağlantısı üstüne sonuç olarak izleyen iş, her koşul altında,
Bil PE (yeşil-sen) iletkeni hır çıplak iletken bölümle bağlantısını kesmek. Herhangi bir PE bağlantısının empedansını arttırmak. 6.2.2. Çıplak İletken Bölümler ve Elektromanyetik Uyumluluk
iletken Bölümlerin elektromanyetik uyumluluk bakımından düzenlenmesinde aşağıdaki sıra izlenmelidir.
1) Yüksek frekans (HF) olayının analizi
2) Bütün çıplak iletken bölümlerin, sistematik, özenli ve uygun bir şekilde 1 birbirleriyle bağlanması
3) Çıplak iletken bölümlerin LF (alçak frekans) ve HF (yüksek frekans) eş potansiyel bağlantısı
4) Yeterli elektromanyetik uyumluluk düzeyi
5) Donanımın doğru bir şekilde çalışması
50-60 Hz gibi alçak frekanslarda, çıplak iletken bölümlerin eş potansiyel bağlantısı, daima, doğru bir şekilde yeşil-sarı (PE/PEN) iletkenleri kullanılarak yapılır
Yüksek frekans bakımından ise, topraklama konusunda belirtildiği gibi, toprak (yer), EMU olayı açısından göreceli olarak sınırlı bir rol oynar. Tam aksine, elektronik aygıtların yakınında bulunan çıplak iletken bölümler arasında doğru bir şekilde eş potansiyel bağlantı yapıldığında bu çıplak iletken bölümler yüksek frekans (lif) olayında (hatla belirli durumlarda 50-60 Hz gibi alçak frekanslarda) bir referans düzey veya sistem olarak rol oynar
Çıplak iletken bölümlerin birbirleriyle bağlanmasında yıldım biçimi koruma iletkenlerinin kullanılması bazen iki nokta arasında yüksek değerli HF empedansları yaratır Ayrıca, yüksek hata akımları, iki nokta arasında
potansiyel farklarına ve (TN-C sisteminde) PEN iletkeninden yüksek değerli akımların sürekli akışına neden olur..
Bu yüzden, söz Konusu problem içinde; PE iletkenlerinin rolünde herhangi bir önem azaltması olmaksızın, çıplak iletken bölümlere bağlı PE iletkenlerinin en küçük kesitinden, daha küçük olmayan bir kesite sahip ve yeşil-sarı renkli olmayan ara bağlantılarla mümkün olduğu kadar çok ek ara bağlantılar sağlamak gerekliliği ortaya çıkmaktadır
Bu bağlantıların; pano, kablo kanalları ve varolan metal yapıların Çıplak iletken
bölümlerine yakın yapılması zorunludur
Paravanalar, ekranlamalar, filtreleme aygıtlarının ortak dönüş devreleri vb onlara bağlanacaktır.
Çıplak iletken bölümlerin sıkı ağ sekimde eş potansiyel bağlantısı, elektromanyetik uyumluluk koşullarının yerme getirilmesini sağlayacaktır.
Bazı özel durumlarda (şebeke Frekansında indüklenen akımlar, potansiyel farklar vb) gövde topraklama, siste m ine, uygun bir şekilde (örneğin her "HFVLF" Kondansatörü için bir son uçta), bağlantı yapılmak zorunda olunacaktır.
Tesisteki elektrik devrelerine yakınlıklarından dolayı,l çıplak iletken bölümler - bu devrelerle birlikte- bir kaçak kapasite oluşturacaklardır. Bu kaçak kapasite, donanım ve çıplak iletken bölümlerden istenmeyen akımların akmasına neden olacaktır. Bazı durumlarda; bu akını, tesislerin kusurlu çalışmasına yol açabilir (örneğin diferansiyel koruma aygıtlarının açtırması vb ) .
Çeşitli parazit iletim biçimleri (dalga yayılımlı parazit, kapasitif bağlaşım) göz önüne alınmalıdır. (Şekil 6 2). Şekil 6 2 Bir yapıda endüktif ve kapasitif kaçak akımların akışı
bakımından) ve yüksek frekansta (tatmin edici EMU bakımından) uygun vasıtalarla bağlanmalıdır
Bu uygulama, yalnızca aşağıdaki durumlar göz önüne alınırsa teknik ve ekonomik bakımdan uygulanabilir olur
1) Problem, tasarım aşamasında hesaba katılırsa
2) Tesisin yüksek frekans (HF) özelliklen iyice incelenerek öğrenilebilirse.
6.2.3. Çıplak iletken Bölümler Arasındaki Çevrimler
Çıplak iletken bölümler arasındaki bit çevrim, iki gövde bağlantı iletken arasındaki
kuşatılmış yüzeydir
Çıplak iletken bölümler arasındaki çevrimler; bir yerde, eş potansiyel bağı sağlamak için yapılan sistematik, özenli ara bağlantılar sonucu ortaya çıkar. Bütün çıplak iletken bölümler arasında çok fazla sayıda bağlantının
yapılması çok önemli ve gereklidir.
Bir gövde bağlantısı çevrimi, bir fonksiyonel kablo (güç kaynağı kabloları, kontrol hatları haberleşme şebekesi vb.) ile sn yakın iletken veya gövde topraklaması aracında kuşatılmış alandır.
Şekil 6.4:Gövde bağlantısı çevrimi
Şekil 6. 5- Çıplak iletken bölümlerin yıldız şeklinde topraklanmasından sakınmak
Gövde bağlantı çekimlerinin sayısı, fonksiyonel kabloların sayısı ile aynıda. Gövde bağlantı çevrimleri, EMU problemlerinin ana kaynağıdır. Dalga yayılımlı parazitin bağlaşımı, özellikle gövde bağlantı çevrimleri içinde etkilidir Bu yüzden, gövde bağlantı çevrimlerinin alanım mümkün olduğunca küçültmek EMU açısından çok can
alıcı bir noktadır
Bunu yapabilmek için fonksiyonel kabloların tesis içinde çekilmesi sırasında; bu
Kabloların tüm uzunluğunun, mümkün olduğunca, çıplak iletken bölümlere yakın çekilmesi gereklidir (Şekil 6 4) Çıplak iletken bölümlerin yıldız şeklinde
topraklanmaması, EMU açısından çok önemlidir (Şekil 6 5).
Bölgede, tatminkâr bir yüksek frekans (HF) eşpotansiyel bağı oluşturabilmenin ancak ve ancak çıplak iletken bölümlerin sistematik bir şekilde ara
bağlantılarının yapılmasıyla mümkün olabileceği asla gözden kaçırılmaması gereken can alıcı bir noktadır.
6.3. Kablolar
Bir iletkenin frekans davranışı Şekil 1 1'de verilmişti. Bir donanımdaki elektromanyetik uyumluluğun düzeyi, donanımın devreleri arasındaki bağlaşıma bağlıdır Bu bağlaşımın kendisi, doğrudan bu devreler arasındaki empedanslara bağlıdır Bu. yüzden, Kullanılan iletkenler ve bunların montajının düzenlenmesi, tesisin elektromanyetik davranışı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir .
100 kHz' de; paralel döşenmiş iki tane 1 mm2lık kablonun empedansı, bir 35 mm2'lık kablonunkinden daha küçüktür (ağ şeklinde yapılmış bağlantının yararı).
Alçak frekansta, akım iletken içinden geçerek akar Oysa yüksek frekansta yüzey etkisi baskındır Bu durumda, akım iletkenin yüzeyinden akar Alçak frekansta
(50-60 Hz), telin kesil alanı önemli rol oynar. Yüksek frekansta (HF) (f ≥ 1...5MHz)
- İletkenin kesitinin çevre uzunluğu önemli bir; rol oynar {darı etkisi - skin effect)
- Helkenin kesit alanı, göreceli olarak önemsiz kalır. - Kablonun uzunluğu belirleyicidir
Şekil 6.6: Bir kablonun bağlantısına göre empedansı a) Z1, havadaki kablo
b) Z2,her kesişme noktasında temas sağlanmış metal ızgara
6.3,1, Bir İletkenin Uzunluğu ve Kesit Alanı
Bir iletkenin empedansı, birincil olarak, kablo uzunluğuyla orantılı olan, hırım uzunluk hasına endüktansına bağlıdır. Endüktans, standart bir kablo için 1kHz'İn üzerinde belirleyici bir rol oynamaya başlar Bu şu anlama gelir; sadece birkaç metre uzunluğundaki bir kablonun empedansı aşağıdaki gibidir
• Doğru akımda veya alçak frekansta birkaç miliohm • 1 MHz civarında birkaç ohm
• Yüksek frekansta (= 10OMHz) birkaç yüz ohm
Eğer bir iletkenin uzunluğu taşıdığı ibaretin dalga boyunun 1/30'unu geçiyorsa, kablonun empedansı sonsuz hale gelir. Bu durumda tesis, sanki iletken yokmuş gibi davranır /(m) > X / 30 ve X > 300/f(MH?) ise
