En este intervalo de frecuencias los límites de los campos eléctricos radiados se especifican en la norma CISPR 15, los cuales se mencionaron en la sección 2.3.1, también se toman de referencia los límites de la FCC. Para obtener el valor del campo se utilizó la ecuación (2.1). Las pérdidas del cable coaxial RG-214U se midieron con el analizador de espectros portátil FSH6 en modo de transmisión de dos puertos, el procedimiento está en el apéndice A.1, cabe mencionar que en las pérdidas también se incluyen las pérdidas de los conectores. En la figura 3.6 se muestra la gráfica de las pérdidas.
De la gráfica de pérdidas del cable se obtuvo la información para sumarla con el Factor de Antena, posteriormente el resultado se introdujo como factor de transductor en el programa ESPK-1 para obtener las mediciones en unidades de campo eléctrico (dBμV/m). En la siguiente tabla 3.4 se muestran estos valores.
Tabla 3.4 Pérdidas del cable y factor de antena Bicónica EMCO 3110B en el intervalo 30MHz – 300MHz.
Frecuencia [MHz] Pérdidas del cable [dB] Factor de antena [dB] Factor de transductor [dB] Frecuencia [MHz] Pérdidas del cable [dB] Factor de antena [dB] Factor de transductor [dB] 30 0,19 15,1 15,3 170 0,71 13,0 13,7 40 0,23 11,9 12,1 180 0,69 13,3 14,0 50 0,31 10,0 10,3 190 0,72 13,8 14,5 60 0,37 9,1 9,5 200 0,73 14,5 15,2 70 0,41 9,1 9,5 210 0,84 15,3 16,1 80 0,45 9,4 9,8 220 0,82 16,2 17,0 90 0,49 10,0 10,5 230 0,84 17,1 17,9 100 0,55 10,7 11,2 240 0,86 17,7 18,6 110 0,53 11,2 11,7 250 0,87 18,2 19,1 120 0,54 11,6 12,1 260 0,87 18,8 19,7 130 0,59 12,0 12,6 270 0,88 19,4 20,3 140 0,63 12,3 12,9 280 0,90 20,2 21,1 150 0,61 12,7 13,3 290 0,97 21,1 22,1 160 0,65 12,9 13,5 300 0,97 21,6 22,6
CAPÍTULO III: MEDICIONES DE INTERFERENCIA ELECTROMAGNÉTICA DE BALASTROS ELECTRÓNICOS.
Sistema A. Balastros Electrónicos para lámparas de alta intensidad de descarga (High Intensity Discharge, HID).
Ruido de fondo (ambiente).
Durante la medición del ruido de fondo (ambiente) en el sistema A, se tuvo un problema; la señal de FM se inducía en el cable de alimentación que va del transformador al contacto de la cámara, posteriormente esta señal era radiada por el equipo bajo prueba. Por el nivel que tenía esta señal, nuestras mediciones se veían afectadas, en el aspecto de que se sumaba con las interferencias emitidas y además rebasa los límites de la norma. Este problema no se eliminó totalmente, sin embargo; se disminuyó blindando el cable de alimentación con una malla de cobre. En la figura 3.7, se muestra la señal de FM con y sin blindaje del cable de alimentación; como se puede observar disminuyó aproximadamente 15dB.
Mayor radiación.
La norma recomienda que durante las mediciones de interferencias, el equipo bajo prueba debe llevarse a los extremos del intervalo de alimentación especificados por el fabricante, si es que lo hay. En la fig. 3.8 se muestra una comparación de interferencias en los límites de alimentación permitidos para la muestra A.2, se puede observar que con alimentación de 270Vac las interferencias aumentan en el intervalo de 35MHz-55MHz.
Figura 3.8.- Emisiones de la muestra A.2 en los extremos de alimentación permitidos.
En las mediciones de EMI de las muestras A.1, A.2 y A.3, se dejó la alimentación en 270, 7Vac abajo del límite superior por seguridad del equipo bajo prueba. Respecto a la muestra A.4, puede alimentarse hasta con 270Vac, sin embargo; a este nivel fue inestable, después de unos minutos empezó a emitir demasiadas interferencias, por lo tanto; se dejo en 250Vac.
CAPÍTULO III: MEDICIONES DE INTERFERENCIA ELECTROMAGNÉTICA DE BALASTROS ELECTRÓNICOS.
La configuración de la antena y EBP para la mayor radiación fue la siguiente:
Para las muestras A.1, A.2 y A.3, la mayor radiación se encontró con la antena horizontalmente a 1 metro de altura, la lámpara vertical y los cables extendidos, como si estuviera instalado el balastro en el luminario. Como las muestras en el sistema A son similares, no se buscó la mayor radiación para la A.4, se consideró la misma configuración que en las anteriores. En las fig. 3.9 y 3.10 se muestran algunas gráficas obtenidas.
Figura 3.9.- Mediciones de interferencias para la mayor emisión de EMI de la muestra A.1 con la cámara anecoica abierta.
a )
b)
Figura 3.10.- Mediciones de interferencias para la mayor emisión de EMI de las muestras A.2 y A.3 con la cámara anecoica cerrada.
CAPÍTULO III: MEDICIONES DE INTERFERENCIA ELECTROMAGNÉTICA DE BALASTROS ELECTRÓNICOS.
Mediciones de EMI radiadas.
Una vez encontrada la configuración del equipo bajo prueba y de medición, se procedió a realizar las mediciones de EMI para las muestras del sistema A.
Para una mejor percepción de las interferencias de los balastros electrónicos, se realizaron en promedio 10 mediciones para cada muestra. Los resultados para cada muestra se resumieron en una gráfica como sigue: se graficó el promedio de las 10 mediciones de pre-barrido de EMI (detector pico); se graficaron las mediciones finales (detector cuasi – pico) en las frecuencias donde rebasaban el límite en cada una de las 10 mediciones; además se graficaron, el ruido de ambiente y los límites de la norma correspondiente.
Muestra A.1
Se realizaron 10 mediciones de EMI, en las cuales; no hubo variaciones importantes entre ellas. En la figura 3.11 se muestran los resultados obtenidos. La alimentación fue de 270Vac.
Figura 3.11.- Interferencias radiadas en el intervalo 30MHz – 300MHz para la muestra A.1.
Esta muestra tuvo problemas importantes de EMI radiada; en un intervalo importante de frecuencias rebasan la norma CISPR 15, respecto a la parte de 18c no hubo mucha diferencia. Los niveles que tienen estas interferencias son muy altos, tanto que interfieren la señal de FM y televisión abierta. Las frecuencias donde las EMI rebasaron la norma fueron las siguientes: CISPR 15: 34MHz – 145MHz, ~ 207MHz, ~ 230MHz.
CAPÍTULO III: MEDICIONES DE INTERFERENCIA ELECTROMAGNÉTICA DE BALASTROS ELECTRÓNICOS.
Muestra A.2
Se realizaron 10 mediciones, cuyos resultados se muestran en la fig. 3.12. En la medición de EMI se tuvo una pequeña adición de la señal F.M., se observaron algunos picos de esta en las mediciones. La alimentación fue de 270Vac.
Figura 3.12.- Interferencias radiadas en el intervalo 30MHz – 300MHz para la muestra A.2.
En esta muestra también hubo EMI con niveles importantes que afectaban la señal de FM y TV. Las EMI que rebasaban las normas CISPR15 y FCC fueron similares.
CISPR 15: 35MHz – 59MHz, 83MHz – 109MHz PARTE 18c: 35MHz – 59MHz, 83MHz – 107MHz
La adición de la señal de FM no afectó de manera importante nuestros resultados. Como verificación, se tomó la información de una de las 10 mediciones realizadas y a la medición de EMI con el detector cuasi – pico se le restó el ruido de fondo, también medido con el detector cuasi – pico y cual contenía la señal de FM; para esta operación se realizó la conversión de unidades de dBuV/m a V/m, posteriormente se regresó a dBuV/m. En la figura 3.13 se muestran los resultados, adicionalmente se muestran el pre-barrido y el ruido de fondo (ambiente) medidos con el detector pico, y las normas CISPR15 y Parte 18c.
CAPÍTULO III: MEDICIONES DE INTERFERENCIA ELECTROMAGNÉTICA DE BALASTROS ELECTRÓNICOS.
Muestra A.3
Esta muestra es de la misma marca que la anterior, por lo tanto; las emisiones fueron similares. En la fig. 3.14 se muestran los resultados de las mediciones. También hubo EMI con niveles importantes que afectaban la señal de FM y TV. La alimentación fue de 270Vac.
Las frecuencias donde la EMI rebasaron los límites fijados por la norma CISPR15 y Parte 18c de la FCC fueron:
CISPR 15: 36MHz – 51MHz, ~ 80MHz, 86MHz – 117MHz PARTE 18c: 36MHz – 51MHz, ~ 80MHz, 86MHz – 115MHz
Muestra A.4
Esta muestra fue de las que más interferencias radiadas emitieron, tanto en amplitud como en intervalo de frecuencias y en consecuencia, la afectación a los servicios de Radio FM y TV Broadcasting fue importante. Se realizaron 10 mediciones, sin embargo; en 7 mediciones la muestra A.4 entró en inestabilidad a una tensión de alimentación de 270Vac (límite superior permitido según especificaciones del fabricante), razón por la que se disminuyó a 250Vac. Esta inestabilidad; provocó que las interferencias variaran en amplitud y ancho de banda en la parte alta del intervalo de frecuencias (30MHz-300MHz), en la figura 3.16 se muestran algunas gráficas obtenidas.
Los resultados de las 3 mediciones restantes y donde no se tuvo el problema de la inestabilidad, se muestran en la figura 3.15, donde se muestra el promedio de 3 mediciones de pre – barrido con alimentación de 250Vac y las 3 mediciones finales (detector Cuasi –Pico) correspondientes. Las frecuencias donde las EMI radiadas rebasaron los límites fijados por las normas CISPR15 y FCC fueron: CISPR 15: 47MHz – 216MHz y PARTE 18c: 47MHz – 206MHz
CAPÍTULO III: MEDICIONES DE INTERFERENCIA ELECTROMAGNÉTICA DE BALASTROS ELECTRÓNICOS.
Figura 3.16.- Inestabilidad de la muestra A.4 al aumentar la tensión de alimentación al límite superior especificado (270Vac).
Sistema B. Balastros Electrónicos para lámparas fluorescentes.
Se realizaron 5 mediciones, en ninguna de las muestras se encontró interferencias radiadas, los resultados fueron los mismos. En la fig. 3.17 se muestra una de las gráficas obtenidas. La alimentación fue de 24VDC.
CAPÍTULO III: MEDICIONES DE INTERFERENCIA ELECTROMAGNÉTICA DE BALASTROS ELECTRÓNICOS.