Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2018, № 4 · RADIO ELECTRONICS RELATED PROBLEMS

Анализ воздействия микросекундных электромагнитных помех по сети электропитания вычислительной техники

R.M. Gizatullin1, E.A. Khuziiakhmetova1, M.S. Shkinderov1, O.V. Chernov1

1 Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева - КАИ, 420111, Казань, ул. К. Маркса, д.10, Russia
Full text (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2018.4.5 UDC 621.391.82 EDN UQHUSR

Abstract

The problem of noise immunity of computer equipment under electromagnetic influences through the power supply network is considered. To effectively increase the noise immunity of computers, it is necessary to determine the main ways of penetrating electromagnetic interference from the power supply network to its elements. The paper identifies three main ways of penetrating electromagnetic interference through a secondary power supply source of computer equipment. Layouts have been developed to assess the contribution of each of the paths. A stand was proposed for a quantitative assessment of the contribution of these paths to the formation of a common electromagnetic interference. The results of measuring electromagnetic interference at the output of a secondary power supply source for computer equipment are obtained. It is revealed that, mainly, the considered microsecond electromagnetic interference from the power supply network penetrates to the elements of computer equipment due to parasitic capacitances of the elements. In conductive propagation, electromagnetic interference from the power supply network, depending on its energy, is absorbed in the input network filter or leads to physical destruction of its elements.

  • electromagnetic interference
  • power supply network
  • computer equipment
  • experiment
  • simulation
Аннотация (на русском)

Анализ воздействия микросекундных электромагнитных помех по сети электропитания вычислительной техники

Рассматривается задача помехоустойчивости вычислительной техники при электромагнитных воздействиях по сети электропитания. Для эффективного повышения помехоустойчивости вычислительной техники необходимо определить основные пути проникновения электромагнитных помех от сети электропитания к ее элементам. В работе выделены три основных пути проникновения электромагнитных помех через источник вторичного электропитания вычислительной техники. Разработаны макеты для оценки вклада каждого из путей. Предложен стенд для количественной оценки вклада этих путей в формирование общей электромагнитной помехи. Получены результаты измерения электромагнитных помех на выходе источника вторичного электропитания. Выявлено, что, рассмотренные электромагнитные помехи проникают к элементам вычислительной техники преимущественно за счет паразитных емкостей элементов источника вторичного электропитания. При кондуктивном распространении электромагнитная помеха от сети электропитания, в зависимости от своей энергии, поглощается во входном сетевом фильтре или приводит к физическому разрушению его элементов.

For citation

Gizatullin R.M., Khuziiakhmetova E.A., Shkinderov M.S., Chernov O.V. Анализ воздействия микросекундных электромагнитных помех по сети электропитания вычислительной техники // Journal of Radio Electronics. – 2018. – No. 4. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2018.4.5

References

  1. Гут Р.В., Кирпичников А.П., Ляшева С.А., Шлеймович М.П. Методы ранговой фильтрации в системах видеонаблюдения//Вестник технологического университета. 2017. Т. 20. № 17. С. 71-73.
  2. Замалиев А.И., Кирпичников А.П., Ляшева С.А., Шлеймович М.П. Текстозависимая идентификация и верификация диктора по голосу в системе контроля и управления дост//Вестник технологического университета. 2016. Т. 19. № 17. С. 138-143.
  3. Обухов А.В., Ляшева С.А., Шлеймович М.П. Методы автоматического распознавания автомобильных номеров//Вестник Чувашского университета. 2016. №3. С. 201-208.
  4. Гизатуллин Р.М., Гизатуллин З.М., Нуриев М.Г. Помехоустойчивость вычислительной техники при воздействии электромагнитных помех по сети электропитания//Журнал радиоэлектроники . 2016. №11. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/nov16/2/text.pdf
  5. Гизатуллин З.М., Гизатуллин Р.М. Исследование помехоустойчивости вычислительной техники при электромагнитных воздействиях по сети электропитания//Радиотехника и электроника. 2016. №5. С. 500-504.
  6. Гизатуллин З.М., Гизатуллин Р.М., Зиатдинов И.Н. Анализ функционирования вычислительной техники при воздействии электромагнитных помех по сети электропитания//Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2015. №7-8. С. 98-105.
  7. Гизатуллин З.М., Гизатуллин Р.М., Зиатдинов И.Н. Моделирование электромагнитного воздействия на электронные средства по сети электропитания здания//Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2014. №7-8. С. 104-110.
  8. Гизатуллин З.М., Гизатуллин Р.М., Зиатдинов И.Н., Шарафутдинов И.И. Помехоустойчивость средств вычислительной техники при динамических изменениях напряжения сети электропитания//Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2013. №1-2. C. 105-115.
  9. Гизатуллин З.М., Гизатуллин Р.М. Анализ качество электроэнергии в однофазной сети электропитания 220 Вольт 50 Герц//Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2012. №7-8. C. 63-71.
  10. Messier M., Radasky W., Madrid M. Testing of personal computers to IEC standard waveforms//Metatech Corporation, Meta-R-174, 2000. P. 71-79.
  11. Mansson D., Ericsson J., Thottappillil R. Effect of conducted EFT type pulses on the point of entry of electrical systems in buildings//Proceedings of Radio Vetenskap och Kommunikation. Linkoping, 2005. P. 641-646.
  12. Mansson D. Intentional electromagnetic interference (IEMI). Susceptibility investigations and classification of civilian systems and equipment. Acta Universitatis Upsaliensis. Digital Comprehensive Summaries of Uppsala Dissertations from the Faculty of Science and Technology. Uppsala, 2008. 127 p.
  13. Гизатуллин З.М., Гизатуллин Р.М., Назметдинов Ф.Р., Набиев И.И. Повышение помехоустойчивости электронных средств при электромагнитных воздействиях по сети электропитания//Журнал радиоэлектроники . 2015. №6. Режим доступа http://jre.cplire.ru/jre/jun15/14/text.pdf
  14. Гизатуллин З.М. Электромагнитная совместимость электронных средств объектов электроэнергетики при внешних электромагнитных воздействиях по сети питания//Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2007. №9-10. С. 37-45.
  15. Гизатуллин З.М. Технология прогнозирования и повышения электромагнитной совместимости цифровых электронных средств при внешних высокочастотных импульсных электромагнитных воздействиях//Технологии электромагнитной совместимости. 2010. №3. С. 22-29.
  16. Гизатуллин З.М. Снижение электромагнитных помех в межсоединениях многослойных печатных плат//Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2012. №2 С. 199-205.
  17. Гизатуллин З.М. Повышение эффективности экранирования металлических корпусов электронных средств//Технологии электромагнитной совместимости. 2010. № 3. С. 37-43.
  18. Белоусов А.О., Газизов Т.Р., Заболоцкий А.М. Многопроводная микрополосковая линия как модальный фильтр для защиты от сверхкоротких импульсов//Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 2015. №3. С. 124-128.
  19. Газизов А.Т., Заболоцкий А.М., Газизов Т.Р. Разложение сверхкороткого импульса в структурах с лицевой связью//Известия высших учебных заведений. Физика. 2017. №3. С. 70-75.
  20. Белоусов А.О., Заболоцкий А.М., Газизов Т.Р. Экспериментальное подтверждение модельной фильтрации в многопроводной микрополосковой линии//Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 2016. №3. С. 51-54.