Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T00:59:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:28:22Z : No. of bitstreams: 1 142815.pdf: 18481841 bytes, checksum: 919a3cc7e2edeeb193092fc5fab4781c (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T08:28:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T23:07:23Z : No. of bitstreams: 1 177356.pdf: 5635881 bytes, checksum: edd352a08a08f2955f325ac209ce97a2 (MD5) / Estudo de fenômenos eletromagnéticos através de modelos numéricos de discretização no domínio do tempo. Nesta tese os estudos estão baseados no Método das Linhas de Transmissão - TLM. O texto apresentado descreve o método detalhadamente em sua versão unidimensional, bidimensional e tridimensional, uma análise de erros no método, e propõe ainda um novo modelo de célula em três dimensões. Com a versão unidimensional é feita uma aplicação original para o caso de elemento não-linear usado em sistemas de compatibilidade eletromagnética, possibilitando predizer o comportamento do componente frente a interferências e ruídos conduzidos, o que anteriormente era feito apenas de forma estatística ou experimental. Para a nova célula tridimensional é desenvolvido todo o equacionamento matemático para sua fundamentação, bem como código computacional para aplicações em microondas utilizando cavidades ressonantes e guias de ondas. Os resultados alcançados validam a nova célula, através de comparações com resultados analíticos e numéricos. São apresentados integralmente os códigos computacionais desenvolvidos para o trabalho.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T10:20:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 247988.pdf: 3127350 bytes, checksum: cdbc7323c58bc6face52bd6931e09021 (MD5) / O presente trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação de um Ensaio de Proficiência através de um Programa de Comparação Interlaboratorial aplicado em dois laboratórios da área de compatibilidade eletromagnética. A exigência deste tipo de atividade em laboratórios de ensaio é um dos mecanismos de controle, exigidos pela Norma NBR ISO/IEC 17025, que estabelece os requisitos gerais para garantia da qualidade em laboratórios de ensaio e calibração. Referente a área de Compatibilidade Eletromagnética, tem se conhecimento de poucos trabalhos de comparação interlaboratoriais realizados em nível nacional e internacional. Esta dissertação apresenta a aplicação de um Ensaio de Proficiência abrangendo nove normas da área de compatibilidade eletromagnética. O trabalho versa sobre ensaios de proficiência, comparação interlaboratorial, cálculos da estimativa de incerteza associada aos ensaios da área, desenvolvimento de artefatos a serem ensaiados e todos os passos pertinentes ao Programa de Comparação executado, desde sua organização até a discussão de seus resultados. This work tackles the development and implementation of a Proficiency Testing by Inter-laboratory Comparison Program applied in two laboratories of electromagnetic compatibility area. The demanding of this sort of activity in testing laboratories is one of the mechanisms for quality control of results, stipulated by the Standard ISO 17025, which establishes the general requirements for the competence of testing and calibration laboratories. Concerning Electromagnetic Compatibility area, only few works are known as achieved in inter-laboratory comparisons at national and international level. This dissertation presents a Proficiency Testing application covering nine standards of electromagnetic compatibility area. The work concerns proficiency testing, inter-laboratory comparisons, uncertainty estimate calculation associated to testing in the area, development of artefacts to be testing and all steps related to the Comparison Program executed, since its organization to its results discussion.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T04:17:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho apresenta um estudo dos problemas da interferência eletromagnética (EMI) nas fontes de alimentação chaveadas para uso comercial. Na primeira parte do trabalho é feito um breve estudo conceitual da compatibilidade eletromagnética (EMC) e das normas aplicáveis. Logo a seguir é apresentado um breve estudo das principais topologias de fontes e como ocorre a interferência eletromagnética, os mecanismos de acoplamento de ruído conduzido e radiado, o comportamento não ideal dos componentes da fonte e o estado da arte atual. Para continuidade do trabalho e execução de ensaios foram escolhidos os conversores #flyback# e #forward#, baseados na popularidade. São dois tipos de fonte chaveada bastante difundidas no mercado, pela simplicidade e facilidade no projeto. Para o conversor do tipo #flyback# são estudadas, projetadas e avaliadas algumas variações topológicas, principalmente no modo de controle das fontes. Em primeiro lugar, com a topologia trabalhando no modo convencional, com freqüência de chaveamento fixa, depois com uma topologia auto-oscilante e, finalmente, com uma topologia quase-ressonante. São observados os efeitos da variação dos tempos de subida e descida do comando dos MOSFETs. É feito um estudo do efeito da variação da freqüência de chaveamento com a fonte trabalhando no modo convencional e com algumas formas construtivas do transformador principal. No caso do conversor #forward#, são feitas algumas variações topológicas, focadas na forma como é feita a desmagnetização do transformador principal. É feito um estudo do comportamento não ideal de alguns componentes da fonte, por meio de simulação. No capítulo final é dada maior ênfase ao acoplamento entre alguns componentes da fonte e são apresentados os resultados do ensaio de um projeto otimizado para a redução de EMI. Como contribuição final é proposto um #roteiro para EMI, aplicado a fontes de alimentação chaveadas# para as duas topologias estudadas até aqui, com uma potência de saída de 60W.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T05:13:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 257765.pdf: 10890873 bytes, checksum: f3c9d757c1274835eb6e57ee3b6146cd (MD5) / O presente trabalho teve como objetivo mostrar uma forma de aplicação das ferramentas da metodologia Seis Sigma, em um problema típico da área de compatibilidade eletromagnética. Um refrigerador foi o produto sob estudo sobre o qual todas as conclusões foram obtidas. Inicialmente foram criados um Mapa de Raciocínio e um Mapa de Produto, com o intuito de incentivar o raciocínio crítico sobre o problema e auxiliar na determinação de fatores a serem estudados. Seguidos a esta etapa, foram realizados 3 experimentos planejados chamados DOEs (Design of Experiments), que seguiram uma estrutura de raciocínio sequencial. No primeiro experimento, um estudo do sistema de medição utilizando Cartas de Controle auxiliou na determinação de quais variáveis de resposta seriam observadas. De posse dessa informação, os subsequentes experimentos mostraram e confirmaram que o maior ruído emitido pelo produto era de modo comum, e cujo acoplamento se faz via a carcaça metálica do produto. Nesse contexto, alguns fatores foram estudados tentando obter aprovação na norma apropriada com o menor custo possível, mas, dentro dos limites do trabalho, apenas a utilização de um ferrite de modo comum foi capaz de efetivamente enquadrar o produto na norma. O uso de dois ferrites na Linha e no Neutro também foi uma ferramenta eficaz quanto ao ruído conduzido de mais alta freqüência. De forma geral, o resultado do trabalho mostra que são grandes as oportunidades de aprendizado, quando se utilizam ferramentas estatísticas para tratar de problemas de compatibilidade eletromagnética. This work had the objective to show the application of the Six Sigma methodology tools, in a typical Electromagnetic Compatibility problem. A refrigerator was the product under study, and was the one all the conclusions of the work apply. Initially, a Thought Map and a Product Map were developed with the intent of increasing the usage of critical thinking about the problem, and to aid in the discovery of which factors to use in the subsequent tests. With this information obtained, 3 Design of Experiments (DOE's) were executed in a sequential thinking structure. In the first experiment, a Measurement System Evaluation was done using Control Charts, and it helped to choose which response variables to use in the rest of the work. With this information in hands, the other experiments showed and confirmed that the biggest noise emitted by the product was a common mode noise, and it was coupling through the main communication harness, with the external metal structure of the product. In this context, some factors were better studied to get approval in the applicable standard at the lowest cost possible. Although, with the boundaries this work had, the only truly effective solution was the addition of a common mode ferrite in the ground line. The usage of two inductors in the Line and Neutral also aided in the higher frequency components of the noise. Generically speaking, this work shows some of the great opportunities of knowledge acquisition, when using statistical tools to learn about Electromagnetic Compatibility issues.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T09:39:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 231728.pdf: 4234433 bytes, checksum: 145e6275da486b7c04c3fcedff9bb361 (MD5) / A crescente inserção de tecnologia eletroeletrônica em estabelecimentos assistenciais de saúde (EAS), seja como equipamentos terapêuticos, de diagnóstico ou até mesmo suporte vital, tem sido vista como a grande responsável pelo aumento dos níveis de energia eletromagnética emitidos ao ambiente hospitalar. Dessa forma, quando a energia eletromagnética presente no ambiente atinge um determinado nível crítico, fica estabelecida uma situação que é propícia para o aparecimento de dois fenômenos indesejados: a interferência eletromagnética (EMI) em equipamentos médicos e os riscos biológicos (RBL) em seres vivos. Assim, uma importante ferramenta para promover a compatibilidade eletromagnética e evitar o aparecimento destes fenômenos é o conhecimento características eletromagnéticas presentes nestes ambientes. O objetivo deste trabalho é justamente diagnosticar o comportamento eletromagnético estabelecido em ambientes de grande inserção tecnológica como, por exemplo, o encontrado em centros cirúrgicos, através de uma série de medições in loco das grandezas eletromagnéticas envolvidas nestes meios (campos elétricos, campos magnéticos, ruídos conduzidos). Com base nestas medidas é realizada uma avaliação crítica de modo a comparar a situação estabelecida nos EAS e os níveis limites de segurança preconizados por organismos competentes, tanto para EMI quanto para RBL. Como resultado desta análise, começa a existir um maior discernimento quanto a real situação do ambiente eletromagnético encontrado em EAS nacionais, e assim, permite a definição de diretrizes mais eficientes para implementação de programas de gestão tecnológica que são direcionados para a verdadeira necessidade destes hospitais. The increased use of electroelectronic technologies within health care facilities (HCF) such as therapeutic, diagnostic or even life support equipments, has been seen as the great responsible for the improvement of electromagnetic energy emitted to the clinical environment. In such circumstances, when the electromagnetic energy present in the environment reaches a certain critical level, it's established a dangerous situation where two undesirable phenomenons can take place, both electromagnetic interference (EMI) in medical equipments and biological risks (RBL) in living beings. Thus, the knowledge of electromagnetic characteristics shown by these environments can represent an important tool in order to promote electromagnetic compatibility and avoid the appearance of undesirable phenomenon. Therefore, this work aims to diagnose the electromagnetic profile established in critical areas, such as operating rooms, through a number of in loco measurement concerning electromagnetic quantities presented by this environment (electric field, magnetic field, conducted noise). Moreover, a critical evaluation is performed in order to compare the established situation within HCF and the safety levels prescribed by regulatory organizations regarding EMI as well as RBL. As a result of this assessment, a better understanding about the real situation concerning the electromagnetic environment in HCF can be achieved, allowing clinical engineers to define better directives in order to implement a management program which is adequate to the real need of these hospitals.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:45:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224772.pdf: 2523352 bytes, checksum: f4ee7d5424a4b7951227f5f61e62044c (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:26:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225398.pdf: 1887585 bytes, checksum: 961754797f191ebbb557eb57fa08d7ea (MD5) / Os níveis de Interferência Eletromagnética (EMI) gerada por uma rede PLC, devido ao número limitado de testes já efetuados, ainda são pouco conhecidos no Brasil. Basicamente, o tema pode ser dividido em duas partes: A interferência provocada pela rede PLC em outros sistemas que compartilham o mesmo ambiente operacional e aquela provocada por outros sistemas licenciados causando distúrbios na operação de um sistema PLC. O primeiro caso se relaciona diretamente ao nível dos sinais interferentes que o organismo de regulação determinará como limite para operação dos sistemas PLC e o segundo caso se refere à redução do espectro disponível para a PLC causado pela interferência gerada por outros sistemas, implicando em taxas de transmissão muito baixas, e inviabilizando assim sua implantação. Considerando o provável público-alvo dessa aplicação, a implantação da PLC se viabilizará em locais de grande concentração urbana onde já existem outros sistemas operando na mesma faixa de frequência. Portanto, o prévio conhecimento do comportamento de uma rede PLC se revela de extrema importância para o sucesso da tecnologia. Diante disto, o objetivo principal deste trabalho é fornecer subsídios técnicos que comprovem a aplicabilidade da PLC em áreas internas a edificações, também conhecida como aplicações indoor da tecnologia Power Line Communication.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T14:57:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 186894.pdf: 3780087 bytes, checksum: 297d425bcd3ddc9052054354156ccef4 (MD5) / Este trabalho está voltado ao estudo de fenômenos ligados à compatibilidade eletromagnética através do uso de modelos numéricos de discretização no domínio do tempo. O texto pode ser dividido em duas partes principais. A primeira apresenta uma comparação dos principais métodos empregados para a solução numérica de problemas da área e aprofunda-se na formulação do método TLM-TD (Transmission-line Modeling Method - Time Domain). Este método é detalhado em suas versões unidimensional, bidimensional e tridimensional. Especial cuidado é dedicado à formulação tridimensional, onde são abordados problemas como a heterogeneidade do meio, presença de perdas e tratamento de malhas irregulares. Uma segunda parte deste trabalho é dedicado à implementação, validação e aplicação de um algoritmo baseado na formulação tridimensional do método TLM-TD para a análise de problemas ligados à compatibilidade eletromagnética. A validação preliminar do algoritmo desenvolvido é feita através da comparação com valores analíticos para problemas de propagação de ondas em meios homogêneos e heterogêneos com perdas. O algoritmo assim validado, é então empregado na análise da efetividade de blindagem de gabinetes metálicos dotados de fendas (slots) e aberturas. Finalmente, são analisadas várias configurações de aterramento impulsivo, investigando-se fluxos de corrente e potenciais nos condutores e na superfície do solo. Vários destes casos têm seus resultados comparados com outras referências.

Orientador: Nobuo Oki / Banca: Cláudio Kitano / Banca: Márcio Barbosa Lucks / Resumo: Referências de tensão integradas com baixa sensibilidade à temperatura, tensão de a- limentação e eventos transitórios são componentes críticos na maioria dos circuitos integra- dos. Neste trabalho, além das restrições costumeiras, foi adicionada a preocupação com a in- terferência eletromagnética a qual vem ganhando muita importância devido a crescente polui- ção eletromagnética no ambiente. Assim, neste trabalho, propõe-se o projeto de uma referên- cia de tensão tipo bandgap com baixa susceptibilidade a interferência eletromagnética (EMI). O projeto deste circuito baseia-se na soma de duas correntes (referência de tensão baseada em corrente), uma com coeficiente complementar a temperatura absoluta (CTAT) e outra com coeficiente proporcional à temperatura absoluta (PTAT), aplicada sobre um resistor. Neste projeto, a susceptibilidade a interferência eletromagnética de uma referência de tensão band- gap é estudada por meio de simulação. Projetada para ser fabricada com a tecnologia CMOS 0,35 μm da AMS (Autriamicrosystems), a referência forneceu uma tensão de referência está- vel de 1,354 V em sua saída operando normalmente na faixa de temperatura de -40 a 150oC. Quando submetido à EMI, o circuito exibiu apenas 24,7 mV (quando filtros capacitivos são incluído) de offset induzido, para um sinal de interferência variando de 150 kHz a 1 GHz / Abstract: Integrated voltage references with low sensitivity to temperature, supply voltage and transient events are critical requirements in the most of integrated circuits. In this work, be- sides the usual restrictions, was added to concern with electromagnetic interference which is gaining much importance due to increasing electromagnetic pollution on the environment. So, in this work, proposes the design of a bandgap voltage reference with low susceptibility to electromagnetic interference (EMI) is proposed. The design of the circuit is based on the sum of two currents (current-based voltage reference), one with coefficient complementary to ab- solute temperature (CTAT) and the other with coefficient proportional to absolute temperature (PTAT) into a resistor. In this work, the susceptibility to electromagnetic interference in a bandgap voltage reference is evaluated by simulations. Designed to be implemented in AMS (Autriamicrosystems) 0,35 μm CMOS process, the reference provides a stable voltage refer- ence equal to 1,354 V in the output working properly in the temperature range of -40 to 150oC. When EMI is injected, the circuit exhibits only 24,7 mV (when capacitive filters are included) of induced offset, for an interference signal varying in the frequency range of 150 kHz to 1 GHz / Mestre