Metode de bază de proiectare EMC (compatibilitate electromagnetică).

Oct 14, 2021

Lăsaţi un mesaj

Împământare

 

Împământarea este o problemă foarte importantă pentru dispozitivele electronice. Există trei scopuri de împământare:

 

(1) Împământarea asigură că toate circuitele unității din întregul sistem de circuite au un potențial zero de referință comun, asigurând funcționarea stabilă a sistemului de circuite.

(2) Preveniți interferențele de la câmpurile electromagnetice externe. Împământarea carcasei poate elibera multe încărcături acumulate pe carcasă din cauza inducției electrostatice prin pământ, în caz contrar tensiunea ridicată formată de aceste încărcări poate provoca descărcări de scântei în interiorul echipamentului și poate cauza interferențe. În plus, pentru corpul de ecranare al circuitului, dacă este selectată o împământare adecvată, se poate obține și un efect de ecranare bun.

(3) Asigurați lucrul în siguranță. Când apare inducția electromagnetică directă a fulgerului, se poate evita deteriorarea echipamentelor electronice; Când tensiunea de intrare a sursei de alimentare cu frecvență de alimentare CA este conectată direct la carcasă din cauza izolației slabe sau din alte motive, poate evita accidentele de șoc electric pentru operatori. În plus, multe dispozitive medicale sunt conectate direct la corpul pacientului, iar atunci când carcasa poartă o tensiune de 110V sau 220V, există un pericol fatal.

Prin urmare, împământarea este metoda principală pentru suprimarea zgomotului și prevenirea interferențelor. Împământarea poate fi înțeleasă ca un punct echipotențial sau o suprafață echipotențială, care este potențialul de referință al unui circuit sau sistem, dar nu neapărat potențialul de masă. Pentru a preveni posibilele daune cauzate de loviturile de fulger și siguranța personală a lucrătorilor, carcasa echipamentelor electronice și componentele metalice ale sălii de calculatoare trebuie să fie conectate la pământ, iar rezistența de împământare ar trebui să fie în general mică și să nu depășească valoarea specificată.

Există trei tipuri de metode de împământare pentru circuite, și anume împământare un singur punct, împământare în mai multe puncte și împământare hibridă. Împământarea cu un singur punct se referă la un circuit în care un singur punct fizic este definit ca punct de referință de împământare. Toate celelalte puncte care necesită împământare sunt conectate direct la acest punct. Împământarea în mai multe puncte se referă la conectarea directă a fiecărui punct de împământare dintr-un sistem la cel mai apropiat plan de împământare, pentru a minimiza lungimea cablului de împământare. Planul de împământare poate fi placa de jos a echipamentului, firul de împământare care străbate întregul sistem, iar în sistemele mai mari, poate fi, de asemenea, cadrul structural al echipamentului etc. Împământarea hibridă se referă la conectarea acelor împământare de înaltă frecvență. puncte care trebuie doar împământate, folosind condensatori de bypass și planuri de împământare. Cu toate acestea, ar trebui făcute eforturi pentru a preveni rezonanța cauzată de capacitatea de bypass și inductanța plumbului.

 

Scut

 

Ecranarea este izolarea metalică între două zone spațiale pentru a controla inducția și radiația câmpurilor electrice, câmpurilor magnetice și undelor electromagnetice dintr-o zonă în alta. Mai exact, ecranarea este utilizată pentru a înconjura sursele de interferență ale componentelor, circuitelor, ansamblurilor, cablurilor sau întregului sistem pentru a preveni răspândirea câmpurilor electromagnetice de interferență; Închideți circuitul de recepție, echipamentul sau sistemul cu ecranare pentru a preveni afectarea acestora de câmpurile electromagnetice externe.

 

Deoarece scutul joacă un rol în absorbția energiei (pierderea cu curent turbionar), în reflectarea energiei (reflexia undelor electromagnetice la interfața scutului) și în anularea energiei (inducția electromagnetică generează câmpuri electromagnetice inverse pe stratul de scut, care pot compensa parțial interferența) unde electromagnetice) împotriva interferențelor externe unde electromagnetice, cum ar fi fire, cabluri, componente, circuite sau sisteme, precum și unde electromagnetice interne, scutul are funcția de a reduce interferența.

 

Principiile pentru selectarea materialelor de ecranare sunt:

 

(1) Când frecvența câmpului electromagnetic de interferență este mare, curentul turbionar generat în materialul metalic cu rezistivitate scăzută este utilizat pentru a compensa undele electromagnetice externe, obținând astfel un efect de ecranare.

 

(2) Când frecvența undelor electromagnetice interferente este scăzută, trebuie utilizate materiale cu permeabilitate magnetică ridicată pentru a limita liniile de forță magnetice din interiorul scutului și pentru a preveni răspândirea lor în spațiul ecranat.

 

(3) În unele situații, dacă sunt necesare efecte bune de ecranare atât pentru câmpurile electromagnetice de înaltă frecvență, cât și pentru cele de joasă frecvență, corpurile de ecranare cu mai multe straturi sunt adesea realizate din diferite materiale metalice.

 

Filtru

 

Filtrarea este o măsură importantă pentru suprimarea și prevenirea interferențelor. Filtrul poate reduce semnificativ nivelul de interferență condusă, deoarece componentele spectrului de interferență nu fac rețea cu frecvența semnalului util. Filtrul are capacități bune de suprimare pentru aceste componente care sunt diferite de frecvența semnalului util, realizând astfel și alte funcții de suprimare a interferențelor care sunt greu de realizat. spre efect. Prin urmare, utilizarea rețelelor de filtrare este o măsură puternică, fie pentru a suprima sursele de interferență și pentru a elimina cuplarea interferențelor, fie pentru a îmbunătăți capacitatea anti-interferență a echipamentului de recepție. Utilizarea rețelelor de decuplare rezistor-condensator și inductor-condensator poate izola circuitul de sursa de alimentare, poate elimina cuplarea dintre circuite și poate preveni intrarea semnalelor de interferență în circuit. Pentru circuitele de înaltă frecvență, se poate folosi un filtru CLCMπ compus din doi condensatori și un inductor (choke de înaltă frecvență). Există multe tipuri de filtre, iar selectarea filtrului adecvat poate elimina cuplările nedorite.

 

Selectarea corectă a componentelor pasive

 

Componentele pasive practice nu sunt „ideale” și proprietățile lor diferă de proprietățile ideale. Componentele practice pot fi ele însele o sursă de interferență, așa că alegerea corectă a componentelor pasive este foarte importantă. Uneori, caracteristicile componentelor pot fi utilizate și pentru a suprima și a preveni interferențele.

 

Tehnologia circuitelor

 

Uneori, cerințele pentru suprimarea și prevenirea interferențelor nu pot fi îndeplinite după utilizarea ecranului. Puteți combina ecranarea și luați măsuri de echilibrare și alte tehnologii de circuit. Un circuit echilibrat este unul în care cei doi conductori dintr-un circuit cu două fire și toate circuitele conectate la cei doi conductori au aceeași impedanță la masă sau la alți conductori. Scopul său este de a egala semnalele de interferență captate de cele două fire. Zgomotul de interferență în acest moment este un semnal de mod comun și poate dispărea de la sine la sarcină. În plus, pot fi utilizate și alte tehnologii de circuit, cum ar fi rețele de contact, circuite de modelare, circuite integratoare și circuite stroboscopice etc. Pe scurt, utilizarea tehnologiei circuitelor este, de asemenea, o măsură importantă pentru suprimarea și prevenirea interferențelor.

Trimite anchetă