VYSOK UEN TECHNICK V BRN BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKANCH TECHNOLOGI

STAV RADIOELEKTRONIKY

FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND COMMUNICATION

DEPARTMENT OF RADIO ELECTRONICS

MEN SYMETRICKHO A NESYMETRICKHO

RUEN NA NAPJECCH VODICH DIFFERENTIAL AND COMMON MODE CONDUCTED EMISSIONS MEASUREMENT

DIPLOMOV PRCE

DIPLOMA THESIS

AUTOR PRCE Bc. MICHAL MATSEK

AUTHOR

VEDOUC PRCE Ing. JI DNOVSK, Ph.D.

SUPERVISOR

BRNO, 2015

VYSOK UEN

TECHNICK V BRN

Fakulta elektrotechniky

a komunikanch technologi

stav radioelektroniky

Diplomov prce

magistersk navazujc studijn obor Elektronika a sdlovac technika

Student: Bc. Michal Matsek ID: 134555

Ronk: 2 Akademick rok: 2014/2015

NZEV TMATU:

Men symetrickho a nesymetrickho ruen na napjecch vodich

POKYNY PRO VYPRACOVN:

MM2E: Seznamte s menm emis, kter se pen ze zazen do rozvodn elektrick st po

vodich. Dle nastudujte princip uml zte veden LISN, analyzujte mechanismus vzniku

symetrickho a nesymetrickho ruen vybranho jednofzovho sovho obvodu (napjec

zdroj nebo zen asynchronnho motoru) a jak se jednotliv sloky uplatuj na micch

svorkch LISN. Na zklad tchto znalost navrhnte koncept ppravku, pomoc nho bude

mon mit oddlen symetrick a nesymetrick ruen ke snadnjmu nalzn zdroje

celkovch emis vychzejcch ze zazen zptky do napjecch vodi. MMSE: Podle

zvolenho konceptu vytvote konkrtn schma zapojen a provete analzu vlonho tlumu

ppravku. Navrhnte desku plonch spoj a mechanickou konstrukci. Nakonec ppravek

zrealizujte a provete praktick men s konkrtnm zazenm.

DOPORUEN LITERATURA:

[1] DNOVSK, J., FRZA, T., SVAINA, J., KEJK, Z., REK, V., ZACHAR, J.,

Elektromagnetick kompatibilita - pednky. Skriptum. Brno: VUT v Brn, 2010.

[2] SN EN 55022 ed. 2, Zazen informan techniky - Charakteristiky vysokofrekvennho

ruen - Meze a metody men, duben 2007.

Termn zadn: 22.9.2014 Termn odevzdn: 21.5.2015

Vedouc prce: Ing. Ji Dnovsk,Ph.D.

Konzultanti bakalsk prce: Ing. Ji Prikin

doc. Ing. Tom Kratochvl, Ph.D.

Pedseda oborov rady

UPOZORNN:

Autor diplomov prce nesm pi vytven diplomov prce poruit autorsk prva tetch osob, zejmna

nesm zasahovat nedovolenm zpsobem do cizch autorskch prv osobnostnch a mus si bt pln

vdom nsledk poruen ustanoven 11 a nsledujcch autorskho zkona . 121/2000 Sb., vetn

monch trestnprvnch dsledk vyplvajcch z ustanoven sti druh, hlavy VI. dl 4 Trestnho

zkonku .40/2009 Sb.

ABSTRAKT

Prce se zabv ruivmi signly a umy, monostmi jejich men, zpsobem jejich

odstrann a nsledn nvrhem uml st LISN. V teoretick sti je uveden zpsob

vzniku ruivch signl, jejich druhy a pehled mcch pstroj pro jednotliv druhy

tchto signl a jejich vlastnost. V rmci praktick sti byla vyvinuta uml s LISN

pro dlouhodobou zt 5 A, frekvennm rozsahem 150 kHz a 30 MHz s monost

mit oddlen symetrick a asymetrick ruiv napt a pepnutm do funkce smen

jako klasick LISN. S LISN byla pro lep parametry eena jako dvoustupov filtr

LC.

KLOV SLOVA

Napjec s, Symetrick ruen, Asymetrick ruen, Elektromagnetick interference,

Uml zt veden

ABSTRACT

This work deals with interfering signals and noises, possibilities of their measurement,

their reduction and afterwards with design of LISN. The theoretical part analyzes

formation of interfering signals, their types, with possible measuring instruments for

each type of these signals and their properties. In framework of practical part LISN for

long-term load of 5 A, frequency range from 150 kHz to 30 MHz, with possibility to

measure symmetrical and asymmetrical noise separately and also with possibility to

switch to normal mode of LISN was developed. For better results LISN was realized as

two stage LC filter.

KEYWORDS

Power grid, Differential mode noise, Common mode noise, Electromagnetic

interference, Line impedance stabilization network

MATSEK, Michal. Men symetrickho a nesymetrickho run na napjecch

vodich. Brno: Vysok uen technick v Brn, Fakulta elektrotechniky a

komunikanch technologi. stav radioelektroniky, 2014. 83 s., 5 s. ploh. Diplomov

prce. Vedouc prce: ing. Ji Dnovsk, Ph.D.

PROHLEN

Prohlauji, e svou diplomovou prci na tma men symetrickho a nesymetrickho

run na napjecch vodich jsem vypracoval samostatn pod vedenm vedoucho

diplomov prce a s pouitm odborn literatury a dalch informanch zdroj, kter

jsou vechny citovny v prci a uvedeny v seznamu literatury na konci prce.

Jako autor uveden diplomov prce dle prohlauji, e v souvislosti s vytvoenm

tto diplomov prce jsem neporuil autorsk prva tetch osob, zejmna jsem nezashl

nedovolenm zpsobem do cizch autorskch prv osobnostnch a/nebo majetkovch a

jsem si pln vdom nsledk poruen ustanoven 11 a nsledujcch zkona

. 121/2000 Sb., o prvu autorskm, o prvech souvisejcch s prvem autorskm

a o zmn nkterch zkon (autorsk zkon), ve znn pozdjch pedpis, vetn

monch trestnprvnch dsledk vyplvajcch z ustanoven sti druh, hlavy VI.

dl 4 Trestnho zkonku . 40/2009 Sb.

V Brn dne .............................. ....................................

(podpis autora)

PODKOVN

Dkuji vedoucmu diplomov prce Ing. Jimu Dnovskmu, Ph.D. a konzultantovi

Ing. Jimu Prikinovi za innou metodickou, pedagogickou a odbornou pomoc a dal

cenn rady pi zpracovn m diplomov prce.

V Brn dne .............................. ....................................

(podpis autora)

Faculty of Electrical Engineering and Communication

Brno University of Technology Technicka 12, CZ-61600 Brno, Czechia

http://www.six.feec.vutbr.cz

Faculty of Electrical Engineering and Communication

Brno University of Technology Technicka 12, CZ-61600 Brno, Czechia

http://www.six.feec.vutbr.cz

Vzkum popsan v tto diplomov prci byl realizovan v laboratoch podpoench projektem

Centrum senzorickch, informanch a komunikanch systm (SIX); registran slo

CZ.1.05/2.1.00/03.0072, operanho programu Vzkum a vvoj pro inovace.

OBSAH

Seznam Obrzk xi

Seznam tabulek xv

vod 1

TEORETICK ST 2

1 Druhy ruivch signlu 2

2 Vznik ruivch signlu 3

2.1 Vlastnosti energetick st ........................................................................ 3

2.2 Ruiv signly elektrick st ................................................................... 3

2.2.1 Souasn problmy s ruivmi signly ze st ...................................... 4

2.3 Ruiv signly spotebi ......................................................................... 4

3 Men ruivch signl 4

3.1 Men napovou sondou ........................................................................ 5

3.2 Men proudovou sondou ........................................................................ 6

3.3 Men absorpnmi kletmi .................................................................... 6

3.4 Men s umlou st LISN ........................................................................ 7

3.5 Mie umu RFI ...................................................................................... 9

4 Uml st LISN 11

4.1 Doln propust .......................................................................................... 11

4.2 Horn propust .......................................................................................... 12

4.3 Impedann pizpsoben ........................................................................ 13

4.3.1 Nzkonapov st ............................................................................. 13

4.3.2 Prmyslov st ................................................................................... 13

4.3.3 Palubn napjec st ........................................................................... 14

4.3.4 Klasick napjec st .......................................................................... 14

4.4 Mechanick konstrukce st LISN .......................................................... 15

5 Analza CM A DM ruivch signl z AC/DC mni 16

5.1 CM ruiv signly na AC/DC mnii ..................................................... 16

5.2 DM ruiv signly na AC/DC mnii ..................................................... 17

5.3 Ostatn ruiv signly na AC/DC mnii ................................................ 18

6 Oddlen CM a DM sloky ruivch signlu 19

6.1 Oddlen CM a DM pomoc signlovch sluova .............................. 19

6.1.1 Typy a volba signlnch sluova ..................................................... 20

6.2 Oddlen CM a DM pomoc transformtor ........................................... 22

6.3 Oddlen CM a DM pomoc operanch zesilova ............................... 24

6.4 Oddlen CM a DM pomoc proudovch sond ....................................... 24

6.5 Oddlen CM a DM pro trojfzov soustavy .......................................... 25

6.5.1 Pasivn een ...................................................................................... 25

6.5.2 Aktivn een ...................................................................................... 26

NVRH ZAZEN 28

7 Nvrh st LISN s monost men oddlenho symentrickho a asymetrickho ruen 28

7.1 Nvrh doln propusti .................................................