Medida y reducción de emisiones conducidas de un convertidor DC/DC para aplicaciones aeronáuticas

Abstract

Este trabajo se ha centrado en la medida de las emisiones conducidas de un prototipo de convertidor DC/DC construido con finalidades de investigación para aplicaciones dentro del ámbito aeronáutico. Se ha realizado una revisión de las normas de compatibilidad electromagnética de más interés para este ámbito de aplicación y se ha preparado y verificado el montaje de medida de acuerdo con dichas normas. Se han tomado medidas en LISN mediante el método del voltaje y también se ha ilustrado la toma de medidas con sonda de corriente. Las medidas de emisiones conducidas del convertidor se han comparado con los con los límites impuestos en las normativas RTCA DO-160G, MIL- STD-461G y la UNE-EN 55022. A partir de las medidas realizadas sobre el prototipo inicial, se han propuesto y verificado distintas opciones para reducir las emisiones conducidas del convertidor. Estas propuestas se han basado en un análisis previo del ruido conducido, en el que se han obtenido separadamente sus componentes en modo común y modo diferencial. Se han estudiado las reducciones de emisiones conducidas proporcionadas por varias configuraciones de filtros EMI, algunas de ellas incorporando técnicas avanzadas de mitigación de efectos parásitos. Además, se ha analizado el efecto de otras técnicas de reducción de ruido, como el uso de apantallamiento o de núcleos de ferrita.

This work has focused on the measurement of the conducted emissions of a prototype of DC/DC converter built for research purposes and intended for applications within the aeronautical field. A review of the electromagnetic compatibility standards of most interest for this field of application has been carried out and the measurement setup has been prepared and verified in accordance with these standards. Measurements have been taken both in the ports of the LISNs and by using a broadband clamp-on current probe. The measurements of emissions conducted by the converter have been compared with the limits imposed in the RTCA DO-160G, MIL-STD-461G and UNE-EN 55022 regulations to check compliance. Based on the measurements carried out on the initial prototype of the converter, improvements aimed to reducing the conducted emissions of the converter have been proposed and verified . These proposals have been based on a previous analysis of the measured conducted noise, which has been split into its common mode and differential mode components. Reductions in conducted emission achieved by various EMI filter configurations have been studied, some of them incorporating advanced parasitic mitigation techniques. In addition, the effect of other noise reduction techniques, such as the use of shielding or ferrite cores, has been analyzed and tested.