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Conception CEM des équipements électroniques : du PCB au système

Du 4 au 6 avril 2023 Toulouse - Labège (31)

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 analysées 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.

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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.

INTERVENANT

Consultant CEM, formateur, expert en conception CEM et routage de cartes électroniques, 30 ans d’expérience.
Le programme CAP’TRONIC aide, chaque année, 400 entreprises à monter en compétences sur les technologies liées aux systèmes électroniques et logiciel embarqué.

PRIX

Non-adhérent : 2 100€ HT
Adhérent CAP’TRONIC : 1 500€ HT

Remarque : Jessica France est titulaire d’un numéro d’agrément de formation continue et est référencé DATADOCK depuis le 1er juillet 2017. Cette formation est éligible au financement par votre Opérateur de Compétences (OPCO) hors CPF.

LIEU

CEA-TECH - 51 rue de l’Innovation 31670 LABEGE

PROGRAMME

Tour de table

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

Tour de table

ORGANISATION

Moyens pédagogiques : Support de cours - Etudes de cas - Assistance pédagogique sur le cours assurée par le formateur pendant 1 mois à l’issue de la formation.
Moyens permettant d’apprécier les résultats de l’action : Evaluation de l’action de formation par la remise d’un questionnaire de satisfaction à chaud à l’issue de la formation, puis d’un questionnaire à froid quelques semaines après la formation.
Moyen permettant de suivre l’exécution de l’action : Feuilles de présence signées par chaque stagiaire et le formateur par demi-journée de formation.
Sanction de la formation : Attestation de présence

RENSEIGNEMENTS ET INSCRIPTION

Sophie BASSE-CATHALINAT, cathalinat@captronic.fr - 06 79 49 15 99
Pour toute question y compris les conditions d’accès pour les publics en situation de handicap.

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Conception CEM des équipements électroniques : du PCB au système du 04 au 06 avril 2023 à Labège (31)



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Informations mises à jour le 27/09/2022