Ochrana elektroniky proti EMP

[sauerkraut]

LiION nesnasi prebiti (ani o nekolik malo procent), ani podvybiti. Ztrati 97% kapacity nez se rozkoukate.

Podvybiti se da branit vcasnym pripojenom na nabijecku a hlidanim napeti (komparator a LEDka). S prebitim to je horsi. Pouzivam omezovac napeti na 4.2V a ten v sobe ma tranzistor a napetovou referenci. http://www.zajic.cz/omezovac/omezovac.htm schema uplne dole.

Pokud odejdou polovodice, tak ten clanek pujde do zkratu, nebo omezovac prestane omezovat.

Teoreticky by slo zkonstruovat vhodne nabijeci dynamo, ktere by to resilo bez elektroniky. Ale znamena to jedno protikompaudni dynamo (aby byl zaroven omezen proud) na jeden clanek (clanky paralelne se berou jako jeden, clanky do serie ne). A nejsem si na 100% jist, jestli na dynamu nemohou vznikat nejake jevy, ktere by pri odlehceni vytvorily (byt i kratke) napetove spicky, ktere by postupne prebily akumulator i pri konstantnim buzeni a konstantnich otackach hnaciho stroje. Konstantni buzeni je bez regulace take problem kvuli tepelne zavislosti medi. Takze to navinout vyrazne teplotne stabilnejsim dratem (dnes asi realne, v PA podle me nesehnatelne ani nahodou), nebo merit a stelovat to rucne. Buzeni permanentnimi magnety nemusi fungovat - netusim, jak s casem klesa jejich magnetizace, ani jak moc se meni sila pole s teplotou.

Jeste je moznost pouzit kapacitne buzeny asynchronni stroj, nebo homopolarni dynamo (tepelnou zavislost neznam, nevim jak rozumne omezit proud), nebo elektronkovy stabilizator napeti (ktery bude zrat jako krava jenom na buzeni a bude vyzadovat specialni elektronky, protoze 4V nejsou zrovna v oblasti beznych anodovych napeti. Uplne nemozne to asi nebude: http://arambajk.blogspot.cz/2008/12/slu ... a-12v.html

Celkova hmotnost libovolneho takoveho bazmeku ospravedlni jeho pouziti pouze v impusnich aplikacich. Dlouha faze nabijeni (nebo kratka faze nabijeni obrim stacionarnim bazmekem) treba z vodni turbiny a pak kratka faze vydeje velkeho mnozstvi energie (LiION elektromobil jede jednou za tyden do vedlejsi vesnice a zpet). Jinak se na hmotnost urcite vyplati NiCd, nebo asi i olova bez ochran.

[Josef]

Klasický regulátor používaný u dynam ve starších autech neobsahuje polovodiče a je tím pádem docela dost odolný proti EMP (případně je při mírném poškození snadno opravitelný). Jsou různé druhy těchto regulátorů (tzv. "dobíjecích relátek"). Ty nejjednodušší regulují budící proud v derivačním vinutí dynama ve třech krocích tak, aby nepřekročilo konečné nabíjecí napětí akumulátoru bez ohledu na otáčky dynama. Při běžné jízdě automobilu přitom dynamo musí zvládat rozdíl otáček od volnoběhu do několika tisíců a dobíjení přesto musí perfektně fungovat. Přesnost konečného nabíjecího napětí je řádu několika desetin voltu, což je (vzhledem k tomu, že je to prach sprostá mechanika) velmi slušný výsledek. Současně má regulátor i "zpětný kontakt", který při zastavení dynama odpojí akumulátor a zabrání jeho vybití přes stojící dynamo. Složitější regulátory mají uvnitř dvě až tři relátka. Každé má jinou funkci. Jedno udržuje napětí tím, že zapojuje budící vinutí napřímo, přes pomocný odpor nebo je naopak vyzkratuje. Druhé relé hlídá, aby nebyl překročený nabíjecí proud (opět ve třech krocích snižuje budící proud dynama) a třetí relé je ochrana proti zpětnému proudu - odpojuje akumulátor při poklesu otáček nebo při úplném zastavení.

Jinými slovy chci říci, že bych osobně nevymýšlel nějaká doplňková vinutí do dynama ani neřešil kompoudní stroje (i když i to je cesta, ale pouze bych použil (nebo upravil a přizpůsobil) dříve běžně používaný způsob regulace. Jeho záludnosti jsou za ta léta, co se používal už známé, mouchy vcelku vychytané a navíc se spousty takových relátek kdo ví kde po půdách a po garážích válí. Jediné co jim chybí je zrepasovat a seřídit.

V souvislosti s právě napsaným mě napadá, že je docela možné, že po nějakém silnějším EMP budou Češi ve většině chodit pěšky, zatím co Kubánci budou se starými bouráky vesele dál jezdit...

(Jen pozor, většina regulátorů pro dynama předpokládá, že uvnitř dynama je jeden konec budícího vinutí spojený s kladným uhlíkem "D+" a regulační proces regulátoru se pak odehrává spínáním vývodu "M" vůči kostře. Zatím co regulátory pro alternátory předpokládají, že budící vinutí je uvnitř alternátoru vesměs spojeno jedním koncem s kostrou a regulační proces regulátoru se odehrává spínáním vývodu "M" vůči pomocnému plusovému vývodu "R" alternátoru.)

[sauerkraut]

Josef: nejsem si jist stabilitou napeti u mechanickeho regulatoru. Pri nabijeni olovenych akumulatoru par desetin voltu nevadi, ale u Lithia je rozdil mezi 4.0V a 4.3V rozdil mezi baterkou nabitou odhadem na 80% (mozna o neco mene) a baterkou znicenou. A otazka je, jak se to napeti bude menit s teplotou regulatoru. Ten se da samozrejme termostatovat bimetalem, ale to uz je zase silene komplikovany bazmek.

Muj nazor je, ze snazit se pouzivat lithiove akumulatory v PA dobe po EMP je prakticky nerealne.

S pripravou provedenou pred-A by to asi slo, ale ty vsechny veci budou velke, tezke a nesmyslne v pred-A dobe.

Pokud by se do toho nekdo chtel opravdu poustet, tak bych navrhoval zacit porizenim tolika 6V dynam z Trabanta, kolik clanku chce mit v serii. Ty pak spolecne roztocit stejnym pohonem, nabudit ze stejneho zdroje a zmerit, jak se lisi jejich napeti. Dorovnat napeti s presnosti 50mV za pomoci odporu seriove s buzenim pro kazde dynamo.

Pak si prohlednout prubeh napeti naprazdno na osciloskopu. Kazda opakujici se kratka spicka muze casem znicit akumulator tim, ze ho prebije.

Pak vzit ten mechanicky regulator z Trabanta (nebo si postavit vlastni), zapojit ho a zjistit stabilitu a zvlneni napeti v case a pri ruznych teplotach. Pokud nebude vyhovovat, tak vzit o dynamo vic, dat na nej motor a na ten Wattuv regulator a tim hybat reostatem. Tam bude sice mnohem vice komplikovanych prvku, ale s trochu stesti se to povede vyrobit tak, aby se chyby kompenzovaly (tepelna roztaznost remenice z medi kompenzuje zvysovani odporu medeneho budiciho vinuti apod.).

Po pul roce zkouseni bude na svete metrakova krabice schopna dobit akumulator v notebooku, pokud se k ni pripoji motor s konstantnimi otackami. Otacky jdou ovlivnovat Wattovym regulatorem. Dobytce chodici v zentouru se reguluje spatne.

[JOBU]

To s tepelnou rozťažnosťou medenej remenice môžež rozviesť detailnejšie?Pretože pri takých mini rozmeroch to bude pravdepodobne fungovať asi ako nulový prd,predpokladám...

[sauerkraut]

JOBU: to byl priklad a az po odeslani mi doslo, ze ty dve veliciny, co jsou spolu v kovech fyzikalne svazany nejsou tepelna roztaznost a elekticky odpor, ale tepelna vodivost a elektricka vodivost, takze jsem napsal uplnou pitomost.

Teplotni roztaznost medi je pro nejakych 300K asi 15.5*10^-6 m/(m*K)
http://www-ferp.ucsd.edu/LIB/PROPS/PANOS/cu.html
coz znamena, ze pri ohrati o kelvin se remenice zvetsi o 0.0000155 sveho rozmeru.

Zatimco elektricky odpor se pri ohrevu o kelvin zvetsi o 0.00393 sve puvodni hodnoty.
http://www.kstreetstudio.com/science/ex ... tivity.pdf

Takze zmena remenice dokaze kompenzovat necela 0.4% zmeny odporu *, coz je zcela k nicemu. Navic nevime, jak se budou s teplotou menit parametry magnetickeho obvodu (a to muze zaviset na materialu - jasne, ze to je "zelezo", ale jaka ocel je pouzita muze ovlivnit docela dost).

Mozna, ze by nejaky vhodny (asi tepelne roztaznejsi material) mohl ovlivnovat otacky hnaciho stroje tim, ze by byl vhodne zakomponovan do Wattova roztezniku a menil by delku paky, na ktere jsou koule.

V kazdem pripade se dostavame do oblasti, ktera neni bezna a zdokumentovana. Timto zpusobem se to neresi, protoze v dobe, kdy se tak veci resily nebyla potreba tahle presnost. NiCd a Pb akumulatorum to je dost jedno a temer zadne pohanene stroje nerozhodi odchylka ani 1% v otackach. A v dobe, kdy jsme zacali (jako civilizace) potrebovat tyhle presnosti u podobnych velicin, uz jsme meli tranzistory, nebo alespon elektronky (a potrebovali jsme to ve vyrazne vyssich napetich, kde elektronky chodi pekne).

Mozna bude neco vedet Josef, ale kazdy, kdo to bude stavet se musi pripravit na nechapave pohledy, hodne experimentovani a archeologii po antikvariatech a technickych knihovnach. Do zacatku bude dobre nastudovat si bimetaly a tepelnou roztaznost kapalin. Ty umoznuji s malou zmenou celkoveho objemu udelat velkou zmenu delky nejakeho prvku. Nevyhodou je nutnost tesneni (kapaliny), nebo velka nelinearita a komplikovana vyroba (u bimetalu - tu nelinearitu hadam, nutno overit).

V kazdem pripade reseni beznych uloh bez elektriky, nebo alespon bez polovodicu a elektronek je docela zajimava vyzva.

*) Zajimave je, ze teplotni roztaznost je docela slusne rovna kvadratu teplotni zavislosti vodivosti. Nevim, jestli to je nahoda u medi, nebo pravidlo. A mocnit to vyjimecne jde, protoze obe veliciny jsou bezrozmerne.

[Grunt]

Otázka: Které datové médium přežije velmi silný Elektromagnetický pulz?

• Flash pamětem dávám nejmenší šanci. Jednak jsou moderní NAND paměti tranzistorová MOSFET zařízení, druhak mají tak vysoké datové hustoty (např. vysokokapacitní MicroSD) že občas bývá problém ten náboj udržet izolovaný i za běžných podmínek. Navíc je běžně známo že zrovna Flash paměti se pod rentgenovým zářením mažou. Je vůbec možné aby flash paměti přežili cílený EMP útok?
• Optická média (CD/DVD/Blu-ray) - zde se nejsem jistý. Na jednu stranu jde o optické média, které nemají nic společného s elektronikou, na stranu druhou jsou data uložena na reflexní odrazivé vrstvě která se vyrábí z nějakého druhu kovu (staré lisované a přepisovatelné média většinou z nějaké slitiny hliníku, proto jsou šedá) a ve většině případů bývá elektricky vodivá. Proto taky když strčíte CDčko do mikrovlnky a zapnete můžete sledovat výboje které jsou dostatečné k roztopení plastu a poškození tenké odrazivé kovové vrstvy:
  
  Zde si ovšem opravdu nejsem jistý. Ač je spektrum třeba ze Starfish Prime vcelku pozoruhodné až do oblasti mikrovln nezasahuje. Mohlo by něco jiného než mikrovlnná trouba být schopno na tenkém povrchu naindukovat takové proudy, že by stačili k jeho roztopení?
• Magnetická média (pásky/kazety/diskety) - těm dávám nejvyšší šanci na přežití, protože data nejsou uložena na elektricky vodivém povrchu. Ale trpí stejným problémem jako obě předchozí technologie a to tím že u vyšších datových hustot jakou má třeba 3½ disketa se dají velmi snadno zničit odmagentováním. Zase u běžných kazet to tak jednoduché není, tak co teda? Jako zajímavost dodám že minulý či předminulý rok proběhl médii skandál kdy se zjistilo že Ministerstvo obrany Spojených států amerických používá pro řízení mezikontinentálních balistický střel staré 8-palcové diskety. Nechci rýpat do novinářů, ale nebude to náhodou tak že vědí proč takovou archaickou technologii používají? Navíc zrovna disketová mechanika je tak prmitivní že až na její kontrolér v ní v podstatě není moc co by se mohlo pokazit nebo by nešlo v případě vypálení snadno vyměnit.

K vozidlům dodám, že ty nemají s přežitím EMP většinou problém. To se ovšem nedá tvrdit o řídící jednotce a ostatní mikroelektronice co se do nich cpe:

Na staré škodárně či v žigulu tak nejspíš po zásahu EMP odjedete úplně v pohodě, v něčem novém (řekněme Felície/Fábie a pozdější) už bez výměny řídící jednotky za novou těžko. To stejné se týká i motorek. Na starých rachotinách s mechanickýma kladívkama jako způsobem zapalování až na žárovky ani není moc co by se mohlo poškodit. U těch novějších (aspoň po tranzistorácích) už to tak jednoznačné není.

[JOBU]

Cd nosič vydrží čo do životnosti celkovo ešte menej ako tá páska..Podalšie,aj keď nieco zostane,treba to aj na niečom spustiť..So škodovkou s nefunkčným dobíjaním na baterku ďaleko nedôjdeš.Zato taká V3Ska by si nič nevšimla,k chodu motora nepotrebuje nič elektrické (okrem štartu),a po úprave čerpadla by išla aj naftová felicia.

[bacil]

Ono to CD lze zničit daleko menším kmitočtem, než mikrovlny, je to prostě závit nakrátko. Navíc EMP je širokopásmový puls, takže nelze najít kmitočet, který by se mu vyhnul.

[Baca]

JOBU, myslis zeby odisiel didovy mostik v alternatore ?? A asi aj regler.

[krvfx]

grunt: Flashky maže rentgen? To se mi moc nezdá. Minimálně rentgeny na letišti to vymazat nezvládnou.

[Grunt]

grunt: Flashky maže rentgen? To se mi moc nezdá. Minimálně rentgeny na letišti to vymazat nezvládnou.

Ano (doufám že X-Rays je rentgenovo záření). A taky třeba silný ultrafialovým zářením. Je to úplně obyčejný fotoelektrický jev.
Ještě před tím než nastoupila éra elektricky mazatelných pamětí se dělaly EPROMky, které měli zvrchu čipu skleněné okýnko. Stačilo na ně posvítit silným UV světlem a paměť byla prázdná a mohla se programovat znova.

Dnešní čipy nemají okýnko ale efekt furt funguje, takže je jen otázka toho jaké záření pronikne obalem. Dodám že dnešní vysokokapacitní čipy jsou na takové úrovni miniaturizace, že mají docela problém s udržením náboje tak jak je, ne když je prosvítí silné záření nebo zasáhne nějaké EMP. Proto tomu taky dávám nejmenší naději na přežití.

[krvfx]

No, UV je něco jiného než rentgen a to je něco jiného, než je NEMP. U toho rentgenu nejspíš závisí na intenzitě. Jak jsem psal, obyčejnou flešku neohrozí rentgeny na letišti. Lékařský rentgen by to už možná dokázal.

Jinak naprosto nerozporuji tvrzení, že flash disky při případném NEMP odejdou velmi rychle, pokud nebudou příslušně odstíněné.

[Vladimir]

Môžem potvrdiť, rentgen na letisku flashku určite nepoškodí, moja prešla tou ich kontrolou už x-krát a nič jej nie je. Rovnako pamäťová karta vo foťáku / mobile.

[Lyster]

Právě mi z USA přišlo dalších pár sáčků proti EMP. Už jednou jsem je kupoval az zde prezentoval. Bohužel jsem trochu v rozpacích. Tyhle sáčky jsou úplně jiné, než ty minulé. Jsou tenčí a poloprůhledné, ty staré byly o hodně bytelnější.
Vypadá to dost podobně jako klasické sáčky ve kterých jsou zabalené např. HDD, Grafiky atd... No nemám z toho moc dobrý pocit. Už předtím jsem si říkal, jestli to ty (neprůhledné) sáčky vůbec ochránili. U tohoto si už vážně nejsem jistý. Ale asi lepší než nic... Ale zklamali. Tohle jsem nečekal. Hlavně za ty nekřesťanský peníze. Prostě jsem si objedával něco úplně jiného, než je tohle. Reklamovat to nebudu, ale mohli by si tedy aspoň upravit popisek a fotky na ebay.

Jediná výhoda bude, že uvidím, co v nich mám.

Co si vy o tom myslíte?

Foto: vlevo nový průhledný, vpravo starý neprůhledný a o hodně bytelnější sáček.

[Hdm]

Podle mě by jsi už měl lepší snad i tu blbou plechovku od Granka. Tohle bude beztak maximálně pokovený pytlík. Pytlíky na HDD jsou dobré proti statické elektřině, proti EMP si nemyslím. Někde tu o EMP měl krásně sepsaný příspěvek Josef, zkus pohledat.

[PeFi]

Ten průhledný pytlík vypadá jako ochrana proti elektrostatickému výboji.
Ten lepší pytlík bude možná Level I podle dokumentu níže.
https://info.publicintelligence.net/DHS ... nesEMP.pdf
Solidní ochrana by měla dělat minimálně 30 dB a ideálně 80 dB do 10 GHz.

Jako level III je doporučen ocelový box s tloušťkou stěny 3 až 6 mm, takže nějaký pytlík to nevytrhne.

[Lyster]

Já mám samozřejmě ještě vše v trezoru, viz. foto. Ale jak jsem řekl, ty staré pytlíky jsou úplně jiné, než ty nové. A mělo to být to samé. Bral jsem to od stejného prodejce. Prostě error. Budu muset věřit, že budou oba stejně funkční (samozřejmě dle svých konstrukčních možnosti.)

Nedělám si iluze, že samotný i kdyby bytelnější pytlík vše spasí. Pořádná kovová klec, kufr, nebo trezor je nutnost.

[dR94HWVa]

Tohle jed dost zajímavé téma, je hodně blízko mé odbornosti. Můžu se zeptat na nějaké zdroje, ze kterých čerpáte informace o EMP bombách? Zajímají mě fundamentální informace, elektrický/magnetický výkon pulsu, ideálně nějaké křivky průběhu frekvence, energie na čase atd. Díky!

[PeFi]

Čerpáme z toho co je k dohledání na googlu -viz třeba PDF dokument výše ...

Nebo taky na první pokus na googlu:
https://www.hubersuhner.com/de/document ... emp-threat

Google - znáte ?

[PeFi]

Já mám samozřejmě ještě vše v trezoru,

Jelikož jsou kritické i frekvence nad 1 GHz tak každá sebemenší štěrbina šíleným způsobem snižuje dosažený útlum. Viděl jsem poloprofesionálně dělanou stíněnou komoru dělanou lidmi, kteří i v polospánku o emg poli vědí víc, než jsem já kdy jen zaslechl a útlum prý byl pouze kolem 40 dB ... Malý speciální meřicí box se zafrézovaným deklem a průchodkou vedenou labyrintem, který bych od pasu tipl minimálně na 90 dB, měl prý jen cca 65 dB.