2022-03-09
مرشح EMI (مرشح التداخل الكهرومغناطيسي) ، المعروف أيضًا باسم مرشحات RFI أو مرشحات تداخل الترددات الراديوية ، عبارة عن دائرة ترشيح تتكون من مكثف ومحث ومقاوم.تتكون دائرة المرشح من مكثف ومحث ومقاوم.شبكة ثنائية الاتجاه سلبية: أحد طرفيه هو مصدر الطاقة والطرف الآخر هو الحمل.مبدأ مرشح EMI هو شبكة مطابقة للمعاوقة: كلما زاد تكيف المعاوقة بين جانبي الإدخال والإخراج لمرشح EMI ، ومصدر الطاقة وجانب الحمل ، كلما كان توهين التداخل الكهرومغناطيسي أكثر فعالية.يمكن للمرشح أن يقوم بفعالية بترشيح تردد معين أو تردد خارجي في خط الطاقة ، وبالتالي الحصول على إشارة قدرة تردد محددة ، أو إلغاء إشارة الطاقة بعد نقطة تردد معينة.في الواقع ، مرشح EMI هو جهاز / دائرة كهربائية تعمل على تخفيف الضوضاء الكهرومغناطيسية عالية التردد الموجودة على خطوط الطاقة والإشارة.
EMI عبارة عن ضوضاء إلكترونية تتداخل مع الإشارات الكهربائية وتقلل من سلامة الإشارة.قد يصبح كل اتصال جهاز كهربائي أو إلكتروني مصدرًا محتملاً للتداخل الكهرومغناطيسي.يتم إنشاؤه خارجيًا عن طريق الطاقة الكونية ، مثل التوهجات الشمسية ، والصواعق ، والضوضاء الجوية ، والمعدات الإلكترونية ، وخطوط الطاقة وما إلى ذلك.يتم إنشاء جزء كبير منه على طول خط الطاقة وينتقل إلى الجهاز عبر خط الطاقة.مرشحات EMI عبارة عن أجهزة أو وحدات داخلية مصممة لتقليل تداخل الضوضاء أو القضاء عليه.
1.3 ضوضاء الوضع الشائع وضوضاء الوضع التفاضلي
الشكل 1. الوضع المشترك ودائرة الوضع التفاضلي
مع هذه الخاصية لمرشح EMI ، يمكن تحويل مجموعة الموجة المربعة أو الضوضاء المركبة التي تمر عبر مرشح مزود الطاقة إلى موجة جيبية لتردد معين.
يمكن تقسيم الضوضاء التي يجب منعها بواسطة مرشح الخط إلى النوعين التاليين:
1)الوضع المشترك: يمكن رؤية نفس الضوضاء على خطي طاقة (أو أكثر) على أنها ضوضاء خطوط الكهرباء على الأرض.
2)الوضع التفاضلي: ضوضاء بين خطوط الكهرباء.
سيكون لمرشح EMI قدرات كبت مختلفة لضوضاء النمط المشترك وضوضاء النمط التفاضلي ، وسيتم وصفه عمومًا بواسطة طيف التردد المقابل للقمع (بالديسيبل).
يعد التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) مؤشرًا مهمًا لقياس جودة المنتجات الإلكترونية ، وقد أصبح بشكل متزايد المفتاح في تصميم المنتجات الإلكترونية.في عملية تصميم نظام الطاقة ، يمكن أن يؤدي إدخال تصميم التوافق الكهرومغناطيسي إلى تحسين القدرة الكلية ضد التداخل لنظام الطاقة ، وإطالة عمر خدمة النظام ، وضمان سلامة الاستخدام.لذلك ، فإن مرشح التداخل الكهرومغناطيسي هو جهاز يوفر توافقًا كهرومغناطيسيًا جيدًا.
دوائر التصفية المستخدمة بشكل شائع في مرشحات مزود الطاقة هي الترشيح السلبي والتصفية النشطة.الأشكال الرئيسية للترشيح السلبي هي مرشح المكثف ، ومرشح الحث ، والمرشح المعقد (بما في ذلك النوع L المقلوب ، ومرشح LC ، ومرشح LCπ ، ومرشح من النوع RCπ ، وما إلى ذلك).الشكل الرئيسي للمرشح النشط هو مرشحات RC النشطة ، والمعروفة أيضًا باسم المرشحات الإلكترونية.يتم تمثيل حجم المكون النابض في تيار التيار المستمر بواسطة معامل النبض S. وكلما زادت القيمة ، كان تأثير الترشيح أسوأ.
معامل النبض (S) = الحد الأقصى الأساسي لمكون التيار المتردد لجهد الخرج / مكون التيار المستمر لجهد الخرج
مبدأ العمل المحدد هو كما يلي: بعد تصحيح التيار المتردد بواسطة الصمام الثنائي ، يكون الاتجاه أحاديًا ، لكن التيار لا يزال يتغير باستمرار.لا يتم استخدام هذا التيار المستمر النابض بشكل مباشر في إمدادات الطاقة اللاسلكية.لذلك ، من الضروري تحويل التيار المستمر النابض إلى موجة سلسة DC ، والتي يتم ترشيحها.بمعنى آخر ، تتمثل مهمة التصفية في تقليل مكون التذبذب لجهد الخرج المعدل قدر الإمكان وتحويله إلى مصدر طاقة ثابت تقريبًا.
وفقًا لخصائص التداخل الكهرومغناطيسي لمنفذ الطاقة ، يمكن لمرشح EMI نقل طاقة التيار المتردد إلى مصدر الطاقة دون التوهين.هذا لا يقلل بشكل كبير من ضوضاء EMI لنقل التيار المتردد فحسب ، بل يقوم أيضًا بقمع ضوضاء EMI الناتجة عن مصدر الطاقة بشكل فعال ، مما يمنعهم من دخول شبكة التيار المتردد للتداخل مع الأجهزة الإلكترونية الأخرى.
هذا هيكل شبكة سلبي مناسب لكل من مصادر طاقة التيار المتردد والتيار المستمر وله وظيفة قمع ثنائية الاتجاه.إن إدخاله بين شبكة طاقة التيار المتردد ومصدر الطاقة يعادل إضافة حاجز مانع بين ضوضاء EMI لشبكة طاقة التيار المتردد ومصدر الطاقة ، أي قمع الضوضاء ثنائي الاتجاه ، لذلك يتم استخدامه على نطاق واسع في العديد من المنتجات الإلكترونية .
تهدف إلى خصائص التداخل الكهرومغناطيسي من محطات الطاقة ، تم تصميم مرشح التداخل الكهرومغناطيسي.عادة ما تكون عبارة عن شبكة انتقائية ذات طرفين تتكون من محث أو مكثف أو مقاوم أو جهاز من الفريت.وفقًا لمبدأ العمل ، يطلق عليه مرشح الانعكاس.إنه يوفر مقاومة سلسلة عالية ومقاومة متوازية منخفضة في نطاق توقف المرشح ، مما يؤدي إلى عدم تطابقه بشكل خطير مع مقاومة مصدر الضوضاء ومقاومة الحمل ، وبالتالي نقل مكونات التردد غير المرغوب فيها مرة أخرى إلى مصدر الضوضاء.
الشكل التالي هو مخطط دائرة نموذجي لمرشح EMI: C1 و C2 عبارة عن مكثفات تفاضلية ، تسمى عمومًا مكثفات X ، السعة غالبًا ما تكون بين 0.01 و 0.47 درجة فهرنهايت ؛Y1 و Y2 من المكثفات ذات الوضع الشائع ، وتسمى عمومًا مكثف Y ، ولا ينبغي أن تكون السعة كبيرة جدًا ، بشكل عام في عشرات النانو فاراد ، إذا كانت كبيرة جدًا ، فسوف تتسبب في التسرب بسهولة ؛L1 هو خنق من النمط الشائع ، وهو عبارة عن زوج من الملفات ملفوف في نفس حلقة الفريت في نفس الاتجاه.المحاثة حوالي بضعة ملي هنري.بالنسبة لتيار التداخل في الوضع المشترك ، تكون المجالات المغناطيسية الناتجة عن الملفين في نفس الاتجاه ، ويعرض ملف الإختناقات ذات الوضع الشائع مقاومة كبيرة للتخفيف من إشارة التداخل.بالنسبة لإشارة الوضع ، فإن المجال المغناطيسي الناتج عن إزاحة الملفين ، لذلك لا يؤثر على أداء الدائرة.وتجدر الإشارة إلى أن هذه دائرة تصفية أساسية ، إذا كنت تريد نتائج أفضل ، فيمكنك استخدام التصفية الثانوية.
الشكل 2. مخطط الدائرة النموذجي لمرشح EMI
للحكم على مرشح EMI جيدًا أم لا ، من الضروري فهم مؤشرات الأداء الخاصة به.المعلمات الرئيسية: الجهد المقنن ، التيار المقنن ، تيار التسرب ، مقاومة العزل ، تحمل الجهد ، درجة حرارة التشغيل ، فقدان الإدخال ، إلخ. أهمها فقدان الإدخال.غالبًا ما يتم التعبير عن خسارة الإدراج بواسطة "IL" ، وأحيانًا تسمى أيضًا توهين الإدخال.هذا المؤشر هو المؤشر الرئيسي لأداء مرشح EMI.عادة ما يتم التعبير عنها برقم الديسيبل أو منحنى خاصية التردد.يشير إلى نسبة الطاقة أو نسبة الجهد الطرفي لإشارة الاختبار من مصدر الطاقة إلى الحمل قبل وبعد توصيل المرشح بالدائرة.كلما زاد عدد الديسيبل ، زادت القدرة على قمع التداخل.على سبيل المثال ، يمكن اختبار بعض فقدان الإدخال باستخدام نظام اختبار 50 أوم.يوضح الشكل التالي فقدان الإدراج لمرشح EMI.
الشكل 3. فقدان إدخال مرشح EMI
لذلك ، عند شراء مرشح EMI ، يجب مراعاة رقم المرحلة ، والجهد المقنن ، والتيار المقنن ، وتيار التسرب ، والشهادة ، والحجم والشكل ، وفقدان الإدخال ، وما إلى ذلك.يجب أن يفي الجهد / التيار المقنن بمتطلبات المنتج ، ولا يمكن أن يكون تيار التسرب كبيرًا جدًا.يمكن اختيار مرشح EMI مع نظام الشهادات المناسب.حدد حجمه وشكله حسب التطبيق الفعلي.عندما تكون خسارة الإدخال كبيرة ، تكون قدرة الكبت قوية ، إلخ.
بالإضافة إلى ذلك ، هناك بعض التفاصيل التي يجب مراعاتها.على سبيل المثال ، بعض مرشحات EMI من الدرجة العسكرية وبعضها من الدرجة الصناعية.بعضها مخصص للأجهزة المنزلية ، والبعض الآخر مخصص للمحولات ، والبعض الآخر مخصص للمعدات الطبية.فقط عندما يتم تحديد الكائن ، يمكنك اختيار كائن مناسب.طالما تم استيفاء الشروط الأساسية ، فإن السعر هو العامل الرئيسي الذي يجب مراعاته.
1. لا يمكن أن يحتوي مرشح EMI على مسار اقتران كهرومغناطيسي.
1) خطوط الكهرباء طويلة جدًا.
2) خطوط الكهرباء قريبة جدا.
كلاهما تثبيت غير صحيح.تكمن نقطة المشكلة في وجود مسار اقتران كهرومغناطيسي واضح بين سلك الإدخال للمرشح وسلك الإخراج.وبهذه الطريقة ، فإن إشارة EMI الموجودة في أحد طرفي المرشح تفلت من قمع المرشح وتقترن مباشرة بالطرف الآخر للمرشح دون توهين.لذلك ، يجب فصل خطوط إدخال وإخراج المرشح بشكل فعال أولاً.
بالإضافة إلى ذلك ، إذا تم تثبيت النوعين المذكورين أعلاه من فلاتر إمداد الطاقة داخل درع الجهاز ، فسيتم إقران إشارة EMI على الدوائر الداخلية ومكونات الجهاز مباشرةً بالجزء الخارجي من الجهاز بسبب إشارة EMI التي تم إنشاؤها بواسطة الإشعاع على طرف (الطاقة) للمرشح.لذلك ، يفقد الواقي للجهاز قمع إشعاع التداخل الكهرومغناطيسي الناتج عن المكونات والدوائر الداخلية.بالطبع ، إذا كانت هناك إشارة EMI على المرشح (مزود الطاقة) ، فسيتم أيضًا اقترانها بالمكونات والدوائر داخل الجهاز بسبب الإشعاع ، وبالتالي إتلاف قمع إشارة EMI.
بشكل عام ، عند تثبيت مرشح EMI في جهاز أو نظام إلكتروني ، احرص على عدم تجميع الأسلاك بين طرف الطاقة ونهاية الحمل معًا ، لأن هذا بلا شك يؤدي إلى تفاقم الاقتران الكهرومغناطيسي بينهما مما يتسبب في ضعف قمع إشارات EMI.
يُنصح بتوصيل العاكس أو المحرك بإخراج مرشح EMI بطول لا يزيد عن 30 سم.نظرًا لأن الخط الأرضي الطويل جدًا يعني مقاومة ومقاومة تأريض كبيرة ، فقد يؤدي ذلك إلى إتلاف شديد بقمع الوضع المشترك للمرشح.أفضل طريقة هي تثبيت درع المرشح على الغلاف عند مدخل الطاقة للوحدة باستخدام براغي معدنية وغسالات زنبركية نجمية.
لا يعني وجود مسافة اتصالاً متوازيًا ، لأن هذا سيقلل من أداء المرشح.
يجب توصيل علبة المرشح المعدنية الخاصة بالعاكس وغطاء العلبة بشكل جيد ، وكذلك الأسلاك الأرضية.
يفضل أن تختار خطوط توصيل المدخلات والمخرجات أزواجًا ملتوية محمية ، والتي يمكن أن تقضي بشكل فعال على بعض إشارات التداخل عالية التردد.
تعتبر مرشحات EMI ، أو مرشحات التداخل الكهرومغناطيسي ، والتي تسمى أيضًا مرشحات RFI أو مرشحات تداخل التردد اللاسلكي ، وسيلة فعالة للحماية من التأثيرات الضارة للتداخل الكهرومغناطيسي.
إجراء تدخل
يحدث التداخل الكهرومغناطيسي الذي يتم إجراؤه بسبب التلامس المادي للموصلات بدلاً من التداخل الكهرومغناطيسي المشع الناجم عن الحث (بدون ملامسة جسدية للموصلات).بالنسبة للترددات المنخفضة ، يحدث EMI بسبب التوصيل ، وبالنسبة للترددات الأعلى ، ينتج عن الإشعاع.
تحتوي معظم الأجهزة الإلكترونية على مرشح EMI ، إما كجهاز منفصل أو مدمج في لوحات الدوائر.وتتمثل وظيفتها في تقليل الضوضاء الإلكترونية عالية التردد التي قد تسبب تشويشًا مع الأجهزة الأخرى.توجد معايير تنظيمية في معظم البلدان تحد من كمية الضوضاء التي يمكن أن تنبعث.
يوفر الفلتر قمعًا للضوضاء في كلا الاتجاهين لحماية خطوط التيار المستمر لديك من الضوضاء الناتجة عن قطعة معينة من المعدات ، أو حماية أجهزتك الحساسة من الضوضاء القادمة من مصدر طاقة التيار المستمر أو الأحمال الأخرى.
يتم وضع خط طاقة أو مرشح EMI الرئيسي عند نقطة دخول الطاقة للجهاز الذي يتم تثبيته فيه لمنع الضوضاء من الخروج أو الدخول إلى الجهاز.يتكون مرشح EMI بشكل أساسي من نوعين أساسيين من المكونات - المكثفات والمحاثات.
غالبًا ما يتم استخدام المصطلحين EMI و RFI بالتبادل.EMI هو في الواقع أي تردد للضوضاء الكهربائية ، بينما RFI هو مجموعة فرعية محددة من الضوضاء الكهربائية على طيف EMI.... مشعة EMI تشبه البث الإذاعي غير المرغوب فيه المنبعث من خطوط الكهرباء.
استخدم كبلًا محميًا مزدوجًا مجدولًا لحمل إشارات الأجهزة.يوازن التواء الأسلاك تأثير التداخل الكهرومغناطيسي على كلا السلكين ، مما يقلل بشكل كبير من الخطأ الناتج عن التداخل الكهرومغناطيسي.إن إحاطة أسلاك الأجهزة بغطاء يحميها من التداخل الكهرومغناطيسي ، ويوفر مسارًا لتدفق التيار المتولد من EMI إلى الأرض.
يُعرّف التداخل الكهرومغناطيسي ، أو التداخل الكهرومغناطيسي ، على أنه إشارات كهربائية غير مرغوب فيها ويمكن أن تكون في شكل انبعاثات موصلة أو مشعة.... توفر المكثفات مسار مقاومة منخفض لتحويل ضوضاء التردد العالي بعيدًا
أرسل استفسارك إلينا مباشرة
