Obiettivi formativi
Questo modulo si propone di fornire le conoscenze e le abilità di base per analizzare e gestire la coesistenza, nel medesimo ecosistema, di apparati elettronici tenendo conto delle problematiche di compatibilità elettromagnetica. Verranno fornite anche le linee guida da seguire per un avere un approccio alla progettazione che tenga conto delle problematiche EMC.
Al termine del corso lo studente conosce: i) I concetti fondamentali relative alla Compatibilità Elettromagnetica, con applicazioni specifiche in ambito automotive; ii) le tecniche di misura e la strumentazione utilizzata nelle differenti configurazioni di misura; iii) le tecniche utilizzate per limitare le emissioni, incrementare l’immunità e, quindi, progettare dispositivi e circuiti elettronici in conformità con le direttive EMC.
Prerequisiti
Conoscenza di base di elettronica e di elettromagnetismo.
Contenuti dell'insegnamento
Introduzione generale alla Compatibilità Elettromagnetica (EMC). Direttive EMC e direttive EMC in ambito automotive. Siti di misura e test di conformità. Crosstalk e schermature. Emissioni radiate e condotte. Immunità ai disturbi radiati e condotti.
Programma esteso
Compatibilità Elettromagnetica: cosa è la Compatibilità Elettromagnetica e cosa è la Compatibilità Elettromagnetica in ambito Automotive. Motivazioni. Direttive e marcatura CE. Test tipici EMC in ambito automotive.
Compatibilità Elettromagnetica all’interno del veicolo. Meccanismi di accoppiamento fra i segnali. Segnali tempo varianti e loro spettro. Problematiche EMC all’interno e all’esterno del veicolo. Sorgenti di rumore elettromagnetico e meccanismi di accoppiamento. Problematiche EMC con i bus per l’automotive.
Siti di misura e procedure di misura tipiche in ambito EMC. Antenne e strumentazione: l’Analizzatore di Spettro.
Emissioni Condotte ed Immunità: LISN. Correnti di rumore di Modo Comune e di Modo Differenziale. Alimentatori e filtri tipici. Misure di immunità Condotta. Scariche Elettrostatiche e tecniche di protezione.
Emissioni Radiate: modelli semplificati per sorgenti di Modo Comune e di Modo Differenziale. Spettro dei segnali di Clock. Emissione radiata da una coppia di conduttori. Misura delle correnti di rumore. Immunità radiata: modelli e misure.
Crosstalk: definizione e modelli semplificati per la valutazione del Crosstalk.
Schermatura ed efficienza di schermatura. Modelli per la valutazione della efficienza di schermatura per sorgenti lontane e sorgenti localizzate nella regione del campo vicino. Soluzioni esatte ed approssimate. Schermature per il campo magnetico a bassa frequenza. Aperture sulle superfici schermanti.
Bibliografia
“Introduction to Electromagnetic Compatibility”, Clayton R. Paul, 2nd Ed., Wiley-Interscience, 2006.
“Automotive Electromagnetic Compatibility (EMC), T. Rybak, M. Steffka, Kluwer Academic Publishers, 2004”.
Metodi didattici
La didattica di questo modulo (3 CFU) è principalmente costituita da lezioni frontali, in cui vengono alternate lezioni teoriche ed esempi riferiti ad applicazioni in ambito automotive.
Il materiale delle lezioni (slide) viene fornito agli studenti prima dell’inizio delle lezioni corrispondenti.
Durante il corso, alcune lezioni sono svolte in maniera interattiva: agli studenti vengono presentate domande in relazione al programma svolto fino a quel momento, alle quali gli studenti devono dare motivata risposta.
Modalità verifica apprendimento
L'esame consiste in un colloquio orale (di circa 30 minuti) sulle principali tematiche del corso.
Durante l’esame, allo studente è consentito consultare una mappa con le principali formule del corso.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
