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Conception CEM des équipements électroniques : du PCB au système

Du 6 au 8 juillet DÉMATÉRIALISÉE

Ce stage intensif s’adresse à tous les ingénieurs et techniciens qui conçoivent, interconnectent ou intègrent des cartes ou modules électroniques qui souhaitent maîtriser les effets des perturbations électromagnétiques. Elles sont analysés et leurs remèdes discutés. Les règles de bonne conception sont méthodiquement étudiées.

Ce stage permettra d’optimiser l’implantation et le tracé des cartes. Enfin, les règles de blindage, de filtrage, de câblage, d’interconnexion et de mise à la masse sont clairement exposées.

Inscription en ligne

Formation sur 2 jours et demi

OBJECTIFS

Comprendre les perturbations CEM qui sont possibles sur les cartes électroniques analogiques et numériques (dont les logiques rapides) et à découpage
Connaitre les règles de bonne conception et leurs remèdes
Optimiser l’implantation et le tracé des cartes
Découvrir les règles de blindage, de filtrage, de câblage, d’interconnexion et de mise à la masse

PUBLIC VISE

Tous les implanteurs de circuits imprimés et à tous les utilisateurs de C.A.O.

PREREQUIS

Aucune connaissance de base en compatibilité électromagnétique et en mathématique n’est indispensable.
Un PC avec webcam, haut-parleur et micro et une liaison Internet sont requis.

PRIX

Non-adhérent : 1 250€ HT
Adhérent CAP’TRONIC : 1 000€ HT

LIEU

Formation à distance : Les accès à un outil informatique en ligne adapté seront fournis au stagiaire avant le démarrage de la formation. Aucun logiciel spécifique n’est à installer. Seule une connexion à Internet est requise

PROGRAMME

Définitions
• Un peu d’histoire…
• La CEM est un objectif fonctionnel
• Méthode d’analyse de la CEM
• Mode commun / Mode différentiel
• Table de conversion en décibels
• Conversion temps – fréquence
• Propagation des champs électromagnétiques
• Rayonnement du doublet de Hertz
• Rayonnement d’un doublet magnétique
• Champ proche / champ lointain
• Réciprocité des couplages

Réglementation européenne
• Eléments d’une directive
• Conformité aux exigences essentielles
• Normes harmonisées
• Interprétation du JOUE
• Eléments de la déclaration de conformité
• Exemple de déclaration de conformité
• Documentation technique
• Notice technique
• Marquage CE
• Directive européenne CEM – Exigences essentielles
• Directive européenne CEM – Domaine d’application
• Directive européenne CEM – Classification
• Directive européenne CEM – Procédure d’évaluation
• Directive européenne CEM – Normes harmonisées
• Exemple de norme CEM – Définition des tests
Directive 2014/53/UE : Domaine d’application
• Directive 2014/53/UE : Exigences essentielles
• Directive 2014/53/UE : Evaluation de la conformité
• Directive 2014/53/UE : Documentation technique
• Directive 2014/53/UE : Déclaration de conformité

Circuits actifs
• Détection d’enveloppe
• Caractérisation de l’étage d’entrée d’un ampli OP
• Détection d’enveloppe des amplificateurs
• Impédance de sortie d’ampli op.
• Courant de sortie
• Caractérisation de l’étage de sortie d’un ampli OP
• Marge de bruit en tension
• Marges statiques des logiques courantes
• Forme d’onde des logiques courantes
• Surconsommation de transition
• Résumé des problèmes numériques

Circuits de Commutation
• Convertisseurs statiques
• Mode commun d’une alimentation à découpage
• Filtrage du mode commun
• Mode commun d’entrée à sortie
• Les 3 cas de mode commun entrée à sortie
• Réduction du Mode Commun Entrée à Sortie
• Mode différentiel d’alimentation à découpage
• Filtrage du mode différentiel
• Filtre de mode commun + différentiel
• Réduction de la surface des boucles
• Résumé des problèmes de découpage

Impédance Commune
• Couplage par impédance commune sur une carte
• Couplage par impédance commune dans un câble
• Impédance d’un plan de masse
• Calcul de l’impédance par maille
• Impédance d’un plan de cuivre
• Fente dans un plan de masse
• Impédance des conducteurs
• Impédance des pistes et conducteurs en HF
• Intérêt et risques du câblage en étoile
• Chaînage des masses en analogique
• Comparaison analogique / numérique
• Calcul du bruit d’alimentation
• Impédance des condensateurs non polarisés
• Principe de découplage
• Cartes mixtes analogiques / numériques
• Carte mixte : placement et alimentations
• Répartition optimale des couches de CIP
• Impédances « cachées » d’un connecteur
• Résumé des problèmes d’impédance commune

Couplage carte à châssis
• Couplage capacitif carte à châssis
• Capacité totale entre carte et plan de masse
• Effet de masque par proximité
• Capacité d’une piste isolée
• Masse mécanique / masse électrique
• Raccordement du 0V au châssis
• Utilisation d’écrans électrostatiques
• Résumé des problèmes « d’effets de main »

Couplage piste à piste
• Diaphonie capacitive et Diaphonie inductive sur CIP
• Diaphonie entre deux circuits
• Diaphonie capacitive piste à piste
• Diaphonie inductive piste à piste
• Capacité totale C12 entre paires
• Inductance mutuelle totale M12 entre paires
• Réduction de la diaphonie par plan de masse
• Résumé des problèmes de diaphonie

Couplage champ à système
• Tension de boucle
• Calcul de la tension de boucle
• Torsade des conducteurs
• Courant d’antenne
• Réduction du champ par plan de masse
• Résumé des problèmes champ à fil

Rayonnement des électroniques
• Spectre d’un train trapézoïdal
• Rayonnement d’une petite boucle
• Spectre rayonné en mode différentiel
• Pourquoi se méfier des horloges ?
• Surfaces rayonnantes
• Réduction du rayonnement à la source
• Rayonnement d’un petit fouet
• Origines du courant de mode commun
• Spectre rayonné en mode commun
• Rayonnement carte / Fond de panier
• Techniques de réduction du rayonnement M.C.
• Résumé des problèmes de rayonnement de M.C.

Lignes en impulsion
• Qu’est-ce qu’une logique rapide ?
• Qu’est-ce qu’une ligne de transmission ?
• Paramètres linéiques
• Impédance caractéristique
• Propagation dans une ligne sans perte
• Lignes en impulsion : réflexion des fronts
• Forme des signaux
• Désadaptation de la charge - Adaptation du générateur
• Topologies des lignes
• Quand doit-on adapter une ligne ?
• Désadaptation d’une ligne
• Résumé des problèmes de lignes

Protection en conduction
• Parasurtensions
• Dimensionnement d’une varistance
• Dimensionnement d’un Transzorb
• Les 3 méthodes de protection en MC HF
• Différentes structures de filtres
• Les 3 règles de montage des filtres secteur
• Implantation et routage des filtres
• Selfs de mode commun
• Impédance de tores de ferrite
• Impédance en fonction du nombre de spires

Câbles blindés
• Câbles blindés et coaxiaux
• Impédance de transfert : définition
• Zt des câbles courants
• Principe de l’effet réducteur
• Relation entre Zt et effet réducteur
• Terminaison des blindages
• Raccordement des connecteurs blindés
• Effet réducteur d’une paire blindée
• Raccordement des écrans de câbles blindés
• Résumé des problèmes de câbles blindés

Blindage
• Mode de fonctionnement d’un écran
• Réflexion
• Impédance de barrière
• Absorption
• Effet de peau
• Efficacité de blindage
• Nécessité des ouvertures
• Fente dans un blindage
• Quelques joints conducteurs
• Blindage des plastiques par métallisation
• Etapes de mise au point d’un blindage

Conclusion
• Résumé des problèmes de CEM
• Acronymes en CEM
• Bibliographie CEM française
• Quelques sites Internet intéressants

ORGANISATION

Moyens pédagogiques : Outil de visioconférence - Support de cours - Etude de cas
Moyens permettant d’apprécier les résultats de l’action : Evaluation de l’action de formation par l’envoi d’un questionnaire de satisfaction.
Moyen permettant de suivre l’exécution de l’action : Evaluation des connaissances via un questionnaire avant et après la formation.
Sanction de la formation : Attestation d’assiduité

RENSEIGNEMENTS ET INSCRIPTION

Dorothée WALLART, wallart@captronic.fr - 04 38 78 37 36
Pour toute question y compris les conditions d’accès pour les publics en situation de handicap.

Inscription en ligne

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