Measurement and analysis of common and differential modes conducted emissions generated by an AC/DC converter

Introduction. Rectifiers are the most important converters in a very wide field: the transport of electrical energy in direct current and in the applications of direct current motors. In most electrical and electronic systems, rectifiers are non-linear loads made up of diodes, therefore they are a source of harmonic pollution at a base frequency with a distorting line current signal that generates electromagnetic interference. There are two disturbance modes: common mode and differential mode. These disturbances caused by the rapid variation of current and voltage as a function of time due to the switching of active components, passive components such as inductors, capacitors, coupling, etc. The purpose of this work is to study the conducted emissions generated by a rectifier connected to the Line Impedance Stabilizing Network in an electric circuit. The determination of these disturbances is done for firstly both common and differential modes at high frequency, and secondly harmonics current, line current at low frequency. The novelty of the proposed work consists in presenting a study of disturbance generated by rectifiers using simulation and also experimental measurements at low and high frequencies in order to compare the results. Methods. For the study of the disturbances conducted by the diode bridge converter (rectifier), the sources of conducted electromagnetic disturbances were presented in the first time. Then, the common and differential modes were defined. This converter was studied by LTspice Software for simulation and also experimental measurements at low frequency for harmonics current and high frequencies for disturbances in common and differential modes. Results. All the simulations were performed using the LTspice software and the results obtained are validated by experimental measurements performed in the APELEC laboratory at the University of Sidi Bel-Abbes in Algeria. The obtained results of conducted emissions at high frequency and total harmonics distortion of current at low frequency are compared between simulation and experiment. Вступ. Випрямлячі є найважливішими перетворювачами у дуже широкій сфері застосування: передача електроенергії постійного струму та застосування двигунів постійного струму. У більшості електричних та електронних систем випрямлячі є нелінійними навантаженнями, що складаються з діодів, тому вони є джерелом гармонійних «забруднень» на базовій частоті зі спотворенням сигналу лінійного струму, що генерує електромагнітні завади. Існує два режими завад: загальний та диференціальний режим. Ці завади викликані швидкою зміною струму і напруги в залежності від часу через перемикання активних компонентів, пасивних компонентів, таких як котушки індуктивності, конденсатори, муфти та ін. Метою даної роботи є вивчення кондуктивних випромінювань, створюваних випрямлячем, під‘єднаним до мережі стабілізатора повного опору лінії в електричному колі. Визначення цих завад проводиться, по-перше, як для  загального, такі для диференціального режимів на високій частоті, а по-друге, для гармонічного струму, лінійного струму на низькій частоті. Новизна запропонованої роботи полягає у поданні дослідження завад, створюваних випрямлячами, з використанням моделювання, а також експериментальних вимірювань на низьких та високих частотах для порівняння результатів. Методи. Для дослідження завад, створюваних діодним мостовим перетворювачем (випрямлячем), вперше були представлені джерела електромагнітних завад, що виникають. Потім було визначено загальний та диференціальний режими. Цей перетворювач був вивчений програмним забезпеченням LTspice для моделювання, а також експериментальними вимірюваннями на низьких частотах для гармонійного струму та високих частот для завад у загальному та диференціальному режимах. Результати. Усі моделювання були виконані з використанням програмного забезпечення LTspice, а отримані результати підтверджені експериментальними вимірюваннями, проведеними в лабораторії APELEC в Університеті Сіді-Бель-Аббес в Алжирі. Отримані результати для кондуктивних завад на високій частоті та повних гармонічних спотворень струму на низькій частоті порівнюються стосовно моделювання та експерименту.

Experimental study of electromagnetic disturbances in common and differential modes in a circuit based on two DC/DC boost static converter in parallel

Introduction. An electronic control and closing control at the switch (MOSFET) will allow a parallel connection of two DC/DC boost converters. The reason for paralleling converters is to increase the efficiency of the power conversion process. This means that the overall power loss on the main switches is half the power loss on the main switch of a converter. It has been proven that DC-DC converters operating in parallel have different dynamics than a single converter. In this paper, the study is based on a system of two boost converters operating in parallel under current mode control. Although two converters operating in parallel increase the efficiency of the system, if the control parameters are not chosen correctly, the system becomes unstable and starts to oscillate. Purpose of this work is to present the analysis of high frequency electromagnetic disturbances caused by the switching of power switches in DC/DC boost static converters mounted in parallel in the presence of cables. We will study the improvement of the electromagnetic compatibility performances which can be brought by the choice of a static converters for industrial use. Methods. For the study of the path of the currents in common mode and in differential mode, it was possible to evaluate experimentally the electromagnetic compatibility impact in common mode and in differential mode of two boost converters connected in parallel in an electric circuit in connection with the source through a printed circuit board of connection between the source and the load, while using the two basic methods, namely the prediction of the conducted electromagnetic interference, the temporal simulation and the frequency simulation. Results. All the obtained results are validated by experimental measurements carried out at the Djillali Liabes University Sidi-Bel-Abbes in Laboratory of Applications of Plasma, Electrostatics and Electromagnetic Compatibility (APELEC). The experimental results obtained in common mode and in differential mode at low, medium and high frequencies are compared between the parallel boost test with and without electromagnetic compatibility filter

A multi-sensor network for the protection of cultural heritage

The paper presents a novel automatic early warning system to remotely monitor areas of archaeological and cultural interest from the risk of fire. Since these areas have been treasured and tended for very long periods of time, they are usually surrounded by old and valuable vegetation or situated close to forest regions, which exposes them to an increased risk of fire. The proposed system takes advantage of recent advances in multi-sensor surveillance technologies, using optical and infrared cameras, wireless sensor networks capable of monitoring different modalities (e.g. temperature and humidity) as well as local weather stations on the deployment site. The signals collected from these sensors are transmitted to a monitoring centre, which employs intelligent computer vision and pattern recognition algorithms as well as data fusion techniques to automatically analyze sensor information. The system is capable of generating automatic warning signals for local authorities whenever a dangerous situation arises, as well as estimating the propagation of the fire based on the fuel model of the area and other important parameters such as wind speed, slope, and aspect of the ground surface. © 2011 EURASIP

IMPACT DES LONGUEURS DE CABLE SUR LES EMISSIONS CEM CONDUITES D’UN CONVERTISSEUR DC/DC

International audienceCet article présente l’analyse par une approche expérimentale de l’influence de la position d’un convertisseur DC/DC entre une source et une charge au regard des émissions CEM conduites mesurées sur la source. La distance totale entre la source et la charge est gardée constante, c’est donc la longueur des câbles source-convertisseur et convertisseur-charge qui est modifiée. L’impact du raccordement du blindage est également étudié. Les résultats expérimentaux sont analysés et justifiés à l’aide de schémas électriques simples

IMPACT DES LONGUEURS DE CABLE SUR LES EMISSIONS CEM CONDUITES D’UN CONVERTISSEUR DC/DC

International audienceCet article présente l’analyse par une approche expérimentale de l’influence de la position d’un convertisseur DC/DC entre une source et une charge au regard des émissions CEM conduites mesurées sur la source. La distance totale entre la source et la charge est gardée constante, c’est donc la longueur des câbles source-convertisseur et convertisseur-charge qui est modifiée. L’impact du raccordement du blindage est également étudié. Les résultats expérimentaux sont analysés et justifiés à l’aide de schémas électriques simples

Comportement et Calcul du Champ Électromagnétique Engendré à Proximité de Lignes d’Énergie Transportant des Signaux HF

International audienc