2021-11-01
لا بد أن تصدر إمدادات الطاقة في وضع التبديل ضوضاء عندما تواجه انبعاثات كهرومغناطيسية (EMI).يؤدي التبديل السريع للجهد العالي والعقد الحالية إلى قيم كبيرة نسبيًا لـ di / dt و dv / dt داخل الدائرة مما يتسبب في انبعاث ضوضاء عبر نطاق تردد واسع.تضع الهيئات التنظيمية في معظم البلدان قيودًا على مقدار الضوضاء الكهرومغناطيسية التي قد تنبعث.نتيجة لذلك ، يتم إعطاء الكثير من الوقت والجهد لتخفيف مصادر الضوضاء وتصفية أي ضوضاء متبقية.
ومع ذلك ، في حين أن مصادر الطاقة هذه سوف تتوافق مع اللوائح عند اختبارها بمفردها ، فإن إضافتها إلى نظام يمكن أن يؤدي إلى انبعاثات كهرومغناطيسية غير مقصودة ، الأمر الذي يتطلب ترشيحًا إضافيًا للحصول على موافقة الجهات التنظيمية.من على الرفمرشحات EMI، إذا تم اختيارها بشكل صحيح ، فهي طريقة سهلة لتحسين الانبعاثات والامتثال للوائح.
عند التعامل مع مشكلات التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) ، يتم نمذجتها عادةً من خلال ثلاثة مكونات: مصادر الضوضاء والمسارات والمستقبلات.
مصدر الضوضاء هو الجهاز أو عقدة الدائرة التي تولد التداخل.بالإضافة إلى مصدر الطاقة نفسه ، قد يشتمل مصدر الضوضاء على أجهزة أخرى مثل المعالجات الدقيقة وبرامج تشغيل الفيديو ومولدات التردد اللاسلكي.
يمكن بعد ذلك نقل الضوضاء الناتجة عن مصدر ضوضاء عبر مسارين.الأول هو مسار الإشعاع ، حيث تنتشر الطاقة الكهرومغناطيسية في الفضاء وتتصل بأنظمة أخرى.والثاني هو مسار التوصيل ، حيث تمر الإشارة عبر موصلات النظام (مثل محاذاة ومستويات PCB ، وأسلاك المكونات ، وأسلاك الإدخال ، وما إلى ذلك).يمكن أن يعود هذا المسار إلى خط الطاقة الرئيسي ويؤثر على الأجهزة الأخرى التي تتلقى الطاقة من هذا الخط.
المستقبل هو الجهاز الذي يستقبل الضوضاء من مصدر الضوضاء ويتأثر بالتداخل.يمكن أن تشمل المستقبلات جميع الدوائر التناظرية والرقمية تقريبًا.
عند اختبار التوافق الكهرومغناطيسي ، ستختبر الهيئات التنظيمية بشكل منفصل للانبعاثات الكهرومغناطيسية المُوصلة والمشعة.كل نوع من أنواع الإشعاع له حدوده الخاصة ونطاقات التردد بالإضافة إلى طرق الكبت.تغطي الانبعاثات الكهرومغناطيسية المشعة نطاقًا تردديًا أعلى بكثير (عادةً من 30 ميجاهرتز إلى 1000 ميجاهرتز) وقد تكون محدودة في كيفية التحكم فيها حيث تنتشر الضوضاء عبر الفضاء.بالإضافة إلى استخدام تقنيات تخطيط وتصميم الدوائر المناسبة لتخفيف الضوضاء عند مصدر الضوضاء ، يمكن استخدام التدريع لقمع الضوضاء المشعة.من ناحية أخرى ، تغطي الانبعاثات الكهرومغناطيسية التي يتم إجراؤها نطاق تردد منخفض (عادةً 0.15 ميجاهرتز إلى 30 ميجاهرتز) ، ولأنها تمر.
قد يشعر المهندسون الذين يختارون مرشحات EMI الجاهزة ببعض الارتباك حول كيفية اختيار الفلتر الصحيح لنظامهم.تتمثل الخطوة الأولى في التأكد من أن مرشح EMI يلبي المتطلبات الكهربائية الأساسية.العناصر المهمة للمراجعة تشمل.
بعد العثور على مرشح EMI الذي يلبي ظروف تشغيل النظام ، يجب مراجعة خصائص التصفية الفعلية.تحتوي ورقة البيانات عادةً على رسوم بيانية لفقدان الإدراج ، تعرض واحدة خسارة الوضع الشائعة والأخرى تعرض فقدان الوضع التفاضلي.توضح هذه المخططات للمستخدم مدى توهين تردد الإشارة بين الإدخال والإخراج.
خسارة الإدخال هي نسبة الإشارة بين دخل المرشح وخرجه بسبب نطاق التردد الكبير المغطى ، وعادة ما يتم قياسه بالديسيبل ويتم التعبير عنه بالمعادلة التالية.
خسارة الإدراج (ديسيبل) = 20 سجل 10 (إشارة غير مصفاة / إشارة مصفاة)
يمكن إعادة كتابة المعادلة لحل الإشارة المصفاة باستخدام قاعدة القسمة.
الإشارة المفلترة (ديسيبل) = الإشارة غير المفلترة (ديسيبل) - خسارة الإدخال (ديسيبل)
—— الوضع العام ------ الوضع التفاضلي
|
|
|
| （1A） | (2 أ) | (3 أ) |
في بعض الأحيان لا يتم تقديم رسم بياني ، ولكن يتم سرد قيمة توهين الضوضاء في جدول البيانات.هذا عادة ما يطابق نطاق التردد الذي ينطبق عليه التوهين.على سبيل المثال ، قد تحدد ورقة البيانات 30 ديسيبل للتوهين بين 150 كيلوهرتز و 1 جيجاهرتز.
العنصر الأخير الذي يجب ملاحظته عند عرض بيانات المرشح هو أن مصدر الضوضاء ومقاومة الحمل يمكن أن يغيرا سلوك المرشح.يتم اشتقاق خسارة الإدراج الواردة في ورقة البيانات باستخدام ممانعة (عادةً 50 Ω) والتي قد تكون مختلفة تمامًا عن ممانعة النظام الذي يتم تطبيقه عليه.لذلك ، قد يبدو المرشح الموضح في ورقة البيانات جيدًا ، ولكن من المهم اختبار المرشح في الدائرة للتحقق من أدائه في ظل مصدر الضوضاء الفعلي وظروف التحميل للنظام النهائي.
عند اختيار مرشح EMI ، من الأفضل إجراء اختبارات EMC أولية لمصدر الطاقة المراد ترشيحه للحصول على قيمة أساسية للانبعاثات التي تم إجراؤها.ستخبر نتائج الاختبار المصمم بتكرار الفشل ودرجة فشل الجهاز.يمكن مقارنة هذه المعلومات بالرسم البياني لفقدان الإدراج لمرشح EMI لتحديد ما إذا كان بإمكانه توفير توهين كافٍ عند تردد الفشل للمساعدة في اجتياز اختبار التوافق الكهرومغناطيسي.على سبيل المثال ، بالإشارة إلى الرسم البياني لخسارة الإدراج في الوضع العام لمرشح EMI أدناه ، والذي يوضح مستوى توهين يبلغ حوالي -75 ديسيبل عند 500 كيلو هرتز ، حدد ما إذا كان اختبار إشعاع الوضع الشائع ينتج عنه قيمة 64 ديسيبل عند 500 كيلو هرتز يشير إلى فشل الاختبار.إذا تم تطبيق مرشح EMI ، فمن المتوقع أن يجتاز اختبار EMC بهامش 11 ديسيبل عند 500 كيلو هرتز.
بسبب التوهين غير المتسق عبر الطيف ، من المهم التأكد من أن جميع ترددات العيوب أو الهامش قد تم تخفيفها بشكل صحيح.إذا كانت ورقة البيانات توفر قيمة توهين واحدة بدلاً من رسم بياني لفقدان الإدراج ، فمن المهم التأكد من أن هذه القيمة الفردية أكبر من الحد الأقصى لهامش الخطأ.
يعد تبديل مصادر الطاقة مصدرًا رئيسيًا للإشعاع الكهرومغناطيسي (EMI) ، لذا فإن تنظيمها يعد مفتاحًا لمنع التداخل مع الأجهزة الإلكترونية الأخرى.تحتوي معظم ، إن لم يكن كل ، تحويل إمدادات الطاقة على مرشحات على جانب الإدخال ، ولكن نظرًا لاستخدامها في مجموعة واسعة من التطبيقات ، لا يتم ضمان أنها كافية دائمًا لاجتياز اختبار EMC النهائي عند استخدامها للنظام بأكمله.فلاتر EMI الجاهزة هي طريقة سريعة وسهلة للمساعدة في تقليل الانبعاثات الكهرومغناطيسية عندما لا تكون المرشحات الداخلية كافية وتكون أكثر كفاءة من حيث الوقت من تصميم حل منفصل عن الصفر.تقدم cUI مجموعة واسعة من فلاتر الطاقة AC-DC EMI وفلاتر الطاقة DC-DC EMI في تكوينات DIN-mount ، وتركيب الرف ، والسكك الحديدية التي يمكن تحسينها لتلبية احتياجات EMC للنظام.
أرسل استفسارك إلينا مباشرة
