전산기 전자산업기사 필기

공식 6, 문제 22

노이즈·EMC·신뢰성

EMI, 차폐, 접지, MTBF, 신뢰도

EMC

EMC = EMI(방출 억제: 전도·방사) + EMS(내성: ESD, 서지, RS, EFT)
노이즈 경로: 전도(전원선·신호선), 방사(공간), 유도(정전·전자 결합)
노모드(차동) 노이즈 → X 콘덴서·차동 초크 / 커먼모드 노이즈 → Y 콘덴서·커먼 모드 초크
차폐: 전계·고주파 → 도전체(Cu, Al) / 저주파 자계 → 고투자율(퍼멀로이, 뮤메탈)
트위스트 페어: 자계 유도 상쇄 / 동축·실드선: 정전 결합 차단
접지: 1점 접지(저주파), 다점 접지(고주파), 접지 루프 주의
ESD: 손목 띠, 도전성 매트, 이오나이저, 습도 40~60 %, 차폐 백 / TVS 다이오드로 보호

신뢰성

고장률 λ 일정: $R (t) = e^{- λ t}$ , $M T B F = 1/ λ$ , $t = M T B F$ 에서 $R = e^{- 1} = 36.8%$
직렬 $R_{s} = Π R_{i}$ , $λ_{s} = Σ λ_{i}$ / 병렬 $R_{s} = 1 - Π (1 - R_{i})$
가용도 $A = \frac{M T B F}{M T B F + M T T R}$
욕조 곡선: 초기 고장(감소, 번인) → 우발 고장(일정) → 마모 고장(증가, 예방 보전)
디레이팅(정격 이하 사용), 리던던시(중복), FMEA, 가속 수명 시험

잡음

열잡음 $P = k T B$ , $V_{n} = 4 k T R B$ ( $k = 1.38 \times 1 0^{- 23}$ )
잡음 지수 $F = \frac{( S / N ) _{in}}{( S / N ) _{o u t}}$ , 종속 $F = F_{1} + \frac{F _{2} - 1}{G _{1}} + \dots$ (첫 단이 중요)
산탄 잡음(shot), 1/f(플리커) 잡음

핵심 공식

6개

신뢰도

$R (t) = e^{- λ t}$

MTBF

$M T B F = \frac{1}{λ}$

병렬 신뢰도

$R_{s} = 1 - \prod (1 - R_{i})$

가용도

$A = \frac{M T B F}{M T B F + M T T R}$

열잡음 전압

$V_{n} = 4 k T R B$

프리스 공식

$F = F_{1} + \frac{F _{2} - 1}{G _{1}} + \dots$

자주 틀리는 포인트

3개

우발 고장 기간 = 고장률 일정
저주파 자계 차폐는 고투자율 재료
종속 잡음 지수는 첫 단이 지배