General effective medium model for the complex permittivity extraction with an open-ended coaxial probe in presence of a multilayer material under test.

Mauricio David Perez - Ciclo XXIV - 2012

Abstract - The work presented in this thesis is focused on the open-ended coaxial-probe frequency-domain reflectometry technique for complex permittivity measurement at microwave frequencies of dispersive dielectric multilayer materials. An effective dielectric model is introduced and validated to extend the applicability of this technique to multilayer materials in on-line system context. In addition, the thesis presents: 1) a numerical study regarding the imperfectness of the contact at the probe-material interface, 2) a review of the available models and techniques, 3) a new classification of the extraction schemes with guidelines on how they can be used to improve the overall performance of the probe according to the problem requirements.

Analysis of the Heatsink Influence on Conducted and Radiated Electromagnetic Interference in Power Electronic Converters

Andrea Dolente - Ciclo XIX - 2007

Abstract - In the last 20 years Switched-Mode Power Supplies (SMPS) have become an important factor in the deterioration of our electromagnetic environment. The rapid switching capability of modern semiconductor devices (MOSFET, IGBT, etc) results in very fast voltage and current variations which act on structures such as heatsinks generating parasitic currents, voltage transients and radiated emissions. Altough much research has been carried out on the cooling effect of heatsinks, little is known about their electrical effects. In this thesis different heatsink configurations are analyzed in order to investigate the conducted and radiated electromagnetic interferences associated to them. Particularly emphasis will be given to the effects that a subdivision of the heatsink among the different switching devices may have on the common- and differential-mode components of the conducted electromagnetic interference generated by the SMPS.

Development of models to estimate EMI from Switched-Mode Power supplies

Gian Lorenzo Giuliattini Burbui - Ciclo XVIII - 2006

Abstract - Questa tesi descrive algoritmi e tecniche sviluppate all’Università di Bologna per stimare le emissioni irradiate da Switched-Mode Power Supply (SMPS) . Il primo capitolo presenta alcuni concetti di base relativi alle emissioni da SMPS e descrive brevemente le principali sorgenti di emissione di disturbi negli stessi convertitori. Il secondo capitolo descrive le basi teoriche, la costruzione e la calibrazione di una triplo loop antenna con connessione ottica per la misura del campo elettrico e magnetico da SMPS. La TLA è stata realizzata e calibrata nel laboratorio EMC dell’Università di Bologna. La TLA viene utilizzata per validare il modello proposto nella tesi e come ricevitore di riferimento. Il terzo capitolo presenta un modello RLC per stimare le forme d’onda della  corrente nei circuiti CMOS digitali. Il modello si basa su parametri che sono facilmente derivabili da informazioni contenute nei file di layout, dalle specifiche dei componenti o IBIS file. Confrontando i risultati ottenuti con il modello di forma d’onda tradizionalmente utilizzato per modellare la corrente nei circuiti digitali, il modello RLC risulta molto più accurato nello stimare la forma d’onda della corrente nel dominio del tempo e le armoniche più elevate nel dominio della frequenza. Questo capitolo è stato sviluppato in collaborazione con Dr. Todd H. Hubing e Yan Fu all’Università del Missouri-Rolla e sottoposto alle IEEE Tansaction  on Electromagnetic Compatibility. Il quarto capitolo descrive un algoritmo analitico per stimare le emissioni irradiate da SMPS. Il modello è basato su parametri che possono essere ottenuti da informazioni disponibili sui layout file, specifiche dei componenti e dimensioni geometriche. Le tensioni e correnti sorgenti di rumore sono descritti da modelli semplici: il modello dell’onda trapezoidale e il modello RLC descritto nel capitolo precedente. Il meccanismo di accoppiamento di tipo elettrico e magnetico tra le sorgenti e la vittima è descritto tramite l’uso di circuiti equivalenti. La loro validazione è ottenuta tramite la TLA. L’ultimo capitolo descrive l’applicazione del modello proposto a SMPS commerciali per l’alimentazione di personal computer. Il modello proposto mostra un buon accordo con i risultati sperimentali.

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Progettazione ottimizzata di schermi elettromagnetici

Enrico Di Leo - Ciclo XVI - 2005

Abstract - Questa tesi descrive una attività di ricerca teorica sui modelli numerici per lo studio degli schermi elettromagnetici. L'obiettivo principale è la formulazione e la validazione di un modello per l’analisi e la sintesi di schermi elettromagnetici reali in un regime sinusoidale, quali quelli che si presentano nelle normali applicazioni industriali. La complessità del problema è tale da rendere necessaria la formulazione di adeguate ipotesi semplificative. Il modello è stato applicato a schemi bidimensionali e tridimensionali per una estesa serie di applicazioni.

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Un metodo per il calcolo dell'efficienza di schermi multistrato per campi magnetici a bassa frequenza 

Leonardo Sandrolini - Ciclo XII - 2000

Abstract - The effects that intense low-frequency magnetic fields may cause to human health draw increasing attention of the public. Consequently,  adequate technical solutions are investigated. In fact, not only magnetic fields may produce malfunctioning of electric and/or electronic equipment, but also they can be related to potential harm on the human health, as several epidemiological studies show. As the only practical solutions in these cases are represented by the shielding of the field source or the victims, and as no simple and reliable design methods exist, indeed there is the necessity to develop new methodologies for the analysis of low-frequency magnetic field shielding problems.

Modellistica per alte frequenze di induttori

Giuseppe Sancineto - Ciclo XIV - 2002

Abstract - In questa tesi di dottorato viene sviluppato uno studio sul comportamento non ideale degli induttoriutilizzati come filtri nei convertitori switching. Gli induttori oggetto di indagine sono quelli avvolti su nucleo ferromagnetico. Sono dapprima studiati gli induttori avvolti su nucleo di ferrite impiegati come filtri nel campo dei piccoli segnali ed altre frequenze, successivamente sono presi in esame induttori realizzati con nucleo ferromagnetico laminato tipici per il campo di potenza medio-alto e frequenze medio-basse. In entrambi i casi lo studio è svolta attraverso la soluzione delle equazioni della diffusione delle grandezze elettromagnetiche all'interno del nucleo per la determinazione dei parametri di resistenza equivalente serie del nucleo e di induttanza principale in funzione della frequenza.