EN
Snel Skakels
In elektroniese toestelle is daar gewoonlik 'n filter teenwoordig op die wisselstroom ingangslyn. Dit is omdat, vir elektroniese toerusting wat 'n skakelaarsvoeding bevat, die primêre bron van elektromagnetiese steurings (EMI) die voedingseenheid self is. Die bronne van EMI is uiteenlopend, insluitend natuurverskynsels soos bliksem en die aard se magnetiese veld, sowel as mensgemaakte bronne soos motors, radiofrekwensie (RF) tegnologieë, en digitale/analoge seine, wat almal steurings kan veroorsaak. Filters is onontbeerlike komponente om te voorkom dat hierdie steurseine na buite oorgedra word vanaf die toestel of dat dit ander nabygeleë elektroniese toerusting beïnvloed. Hierdie artikel sal die oorsake van elektromagnetiese steurings en die maatreëls om dit te hanteer, ondersoek.
1- Tipes Steursignale en Hul Ontstaan
Geraas in elektroniese toestelle verwys na ongewenste elektriese seine binne die toestel. Hierdie seine is onvermydelike spanning- of stroomversteurings. Indien die steur is buitensporig, kan die volgende verskynsels voorkom:
① Geraas hoor in radiotoestelle of multimedia-toestelle wat nie met die bedoelde klank verband hou nie.
② Vertoon vertekende of rommelige beelde op televisieskerms buite die oorspronklike inhoud.
③ Digitale toestelle kan verkeerd begin of normaalweg faal om te funksioneer.
④ Kommunikasiemateriaal mag nie in staat wees om normale seine oor te draai nie.
5 Ander effekte wat die behoorlike werking van elektroniese toestelle belemmer.
Om hierdie redes het lande en streke ooreenkomstige vereistes en regulasies vir elektroniese toerusting ingestel, waarvolgens die steursignale wat deur hierdie toestelle gegenereer word, 'n sekere limiet nie mag oorskry nie. Vervaardigers het die plig om die EMI wat deur hul produkte gegenereer word, binne hierdie gespesifiseerde perke te beheer.
In die afgelope jare het elektroniese toestelle digitale en skakeltegnologieë wyd aangeneem. Solank 'n produk hierdie tegnologieë gebruik, sal dit onvermydelik EMI-seine genereer. Die gebruik van filters is 'n doeltreffende manier om hierdie steurings binne gereguleerde perke te hou. Die steuringsperke kan wissel tussen lande of streek, wat beteken dat die eienskappe van die vereiste filters ook sal verskil. Hieronder is voorbeelde getoon van 'n kraglynfilter wat eksterne vir industriële toerusting gebruik word, en 'n interne filter (gemeenskaplike modus chokes, differensiële modus choke) wat binne-in 'n kragvoorraad geïnstalleer is.
Figuur 1 (Links): Eksterne Industriële Kraglynfilter
Figuur 2 (Regs): Interne Skakelkragvoorraadfilter (Gemeenskaplike Modus Choke)
In 'n skakelende kragvoorsiening, genereer die skakelende transistor, hoë-frekwensie-gelykgerigde diode en die skakeltransformator hoër vlakke van steurings. Die bedryfsgolwe binne 'n skakelende kragvoorsiening is gewoonlik vierkantgolwe of driehoekgolwe (grondgolwe). Hierdie golwe bevat hoë-frekwensie-komponente wat heelgetalveelvoude van die grondfrekwensie is. Wanneer hierdie hoë-frekwensie-golwe buite toe versprei, word hulle steuringsignale.
Verder is die skakeltempo van transistors uiters vinnig. Byvoorbeeld, kan 'n stroom van 2A by 12V AAN/AF geskakel word teen 'n frekwensie van ongeveer 300 kHz. Soos in die onderstaande diagram getoon, is die tempo van verandering van stroom (di/dt) baie hoog tydens die skakel-oorgangstoestand. Aangesien induktansie nie net in die induktorspoel bestaan nie, maar ook as parassitiese induktansie op die drukplaat (PCB), kan hierdie vinnige verandering in stroom steuringspanningsignale genereer wat die omringende omgewing of ander elektroniese komponente beïnvloed. Hierdie steuringsignale word nie slegs oor die PCB-sporie gelei nie, maar word ook na buite geraad en deur elektromagnetiese golwe en bedrading uitgesend. Die frekwensie van hierdie EMI is nie vas nie; daar is baie di/dt-komponente binne 'n enkele skakelsiklus, wat lei tot 'n wye frekwensiespektrum van gegenereerde steuringspanning.
Figuur 3: Ekwivalente Sirkuitoormodel
Figuur 4: Steuringspanningsignaalmodel
Figuur 5: Steuringspanningsignaal
Figuur 6: Steursignaal van Stroom
Figuur 7: Diodestormtoe-kortsluitstroomsmodel
Nie beperk tot slegs skakelende voedingstoestelle nie, ons kan breedweg klassifiseer waar steurtings gegenereer word in 'n elektroniese toestel gebaseer op die spanning/stroom pad. Soos aangedui in die diagram hieronder, word steurtings wat in 'n differensiële modus en 'n gemeenskaplike modus gegenereer word, onderskeidelik verwys as differensiële modus-steuring en gemeenskaplike modus-steuring.
Figuur 8: Diagram van Steursignaalmode
Steuring wat tussen die lyne van 'n wisselstroomkabel, of tussen die positiewe en negatiewe terminale van 'n gelukstroom-uitset verskyn, staan bekend as differensiële modussteuring. Algemene modussteuring daarenteen verwys na die steursignaalkomponent wat ontstaan tussen enige lyn in die stroombaan en die grondlyn (d.w.s. ten opsigte van die aarde). Steuring gegenereer deur kragstrome is feitlik altyd aanvanklik van differensiële modus. Egter, soos hierdie differensiële modussignaal na ander stroombane versprei, kan die impedansiebalans daarvan ten opsigte van grond versteur word deur elektromagnetiese of elektrostatiese invloede, wat veroorsaak dat dit omgeskakel word na 'n algemene modussignaal. Uiteindelik word 'n beduidende gedeelte van die steuring algemene modus.
Daarbenewens is eksterne steursignale wat vanuit die natuurlike omgewing in toerusting ingaan gewoonlik gemeenskaplike modus, aangesien hul ontstaan byna altyd met die Aarde (grond) verband hou. Verder kan gemeenskaplike modus-steurings ook onder verskeie toestande en weens invloede van toestelle na differensiële modus-steurings omgeskakel word, wat 'n direkte en nadelige uitwerking op die werking van die stroombaan kan hê.
In elektroniese toestelle of kragstrome moet daar voorsiening getref word vir beide gemeenskaplike modus- en differensiële modus-steurings, wat heeltemal verskillend van aard is.
2- Tegemoetkomende maatreëls vir Elektromagnetiese Steuring
Vanuit die oogpunt van steursignaalverspreiding kan steurwerkings breedweg geklassifiseer word in geleiënde steurwerkings en uitgestraalde steurwerkings. Vanuit die oogpunt van tipe steursignale, kan dit verdeel word in gemeenskaplike-modus steurwerking en verskilmodus steurwerking. Daar is twee hoofbenaderings tot die onderdrukking van steursignale:
① Voorkoming van die ontstaan van steursignale.
② Blokkeer, absorbeer of elimineer die verspreiding van steursignale.
Moderne elektroniese toestelle gebruik grotendeels skakelaarsvoeding- en digitale tegnologieë. Toestelle wat hierdie tegnologieë gebruik, genereer onvermydelik steursignale, wat moeilik is om slegs deur tegnologiese opgraderings te onderdruk. Tans fokus die meeste oplossings op die blokkering of versagting van die verspreiding van steursignale.
2.1 Gebruik van passiewe komponente om die geleiding van steuringsignale te blokkeer (absorbeer of elimineer), soos die kombinasie van gemeenskaplike-modus induktors, verskil-modus induktors, X-kondensators en Y-kondensators om geleië steurings te onderdruk.
2.2 Gebruik van kraginduktors met ferrietkrale of magnetiese afskermmstrukture om bestralingsteuningsignale te voorkom wat ekstern versprei.
Om geleië EMI aan te pak, Codaca bied 'n reeks gemeenskaplike-modus induktors vir seinlyne (SPRHS-reeks, CSTP-reeks, VSTCB-reeks, ens.), gemeenskaplike-modus induktors vir kraglyne (TCB-reeks, SQH-reeks, TCMB-reeks), en verskil-modus induktors (SPRH-reeks, PRD-reeks, en ander kraginduktors wat as verskil-modus induktors gebruik kan word). Hierdie gemeenskaplike-modus en verskil-modus induktors help elektroniese toestelle om eksterne elektromagnetiese steunings te weerstaan en voorkom ook dat toestelle interne gegenereerde EMI uitstraal.
Die doeltreffendheid van steuronderdrukking hang nou saam met die spoel se impedansie. Raadpleeg die volgende spesifikasietabelle en frekwensiekarakteristieke grafieke vir meer besonderhede.
Tabel 1: Codaca Gemeenskaplike Modus Choke Kenmerke Tafel
Nota: Hierdie tabel toon slegs 'n keuse van spoelmodelle. Vir meer inligting, besoek asseblief die Codaca-amptelike webwerf.
Figuur 9: Impedansie-Frekwensie Karkteristieke Grafiek vir Seine Lyn Gemeenskaplike Modus Chokes
Figuur 10: Impedansie-Frekwensie Karkteristieke Grafiek vir Kraglyn Gemeenskaplike Modus Chokes
Vir uitgestraalde EMI-oplossings kan ferrietkrale gebruik word. In sekere hoëfrekwensiekringe, soos RF- en ossillatorkringe, is dit nodig om 'n ferrietkraal by die kragtoevoer afdeling te voeg. Codaca bied 'n reeks ferrietkrale aan, soos die RHD-, RHV-, SMB- en UUN-reekse.
Tabel 2: Ferrietkraal Kenmerke Tabel
Nota: Hierdie tabel toon slegs 'n keuse van modelle. Vir meer inligting, besoek asseblief die Codaca-amptelike webwerf.
Soos vroeër genoem, kan magneties afgeskermdde kraginduktors ook die verspreiding van uitgestraalde steurtings blokkeer. Vir uitgestraalde EMI, bied Codaca 'n reeks magneties afgeskermde komponente aan, insluitend gegote induktors, hoë-stroom induktors, digitale versterkerinduktors en skyfie-induktors. Hierdie kraginduktors kan gebruik word in die kraglyne van skakelende voedingstoevoere. Die magnetiese afskermingsstruktuur voorkom doeltreffend dat steurtings wat deur die induktor gegenereer word, buite toe uitstraal, en beskerm ook die induktor teen eksterne uitgestraalde steurtings. Sulke afgeskermde induktors word ook gebruik in differensiële modus steurtingsoplossings vir sein- en kraglyne.
Tabel 3: Magneties Afgeskermde Induktor Kenmerke Tabel
Nota: Hierdie tabel toon slegs 'n keuse van modelle. Vir meer inligting, besoek asseblief die Codaca-amptelike webwerf.
Figuur11: Temperatuurstyg- en Versadigingsstroomkrommes, Induktansie-Frekwensie- en Impedansie-Frekwensiekenmerke vir VSHB0421-4R7MC
3- Gevolgtrekking
Met die toenemende integrasie en kompleksiteit van elektroniese produkte, word die EMI/EMC-omgewing waarin hulle werk, ook met beduidende uitdagings gekonfronteer. Om elektroniese toestelle te help om EMI/EMC-probleme op te los, het Codaca verskeie reekse gestandaardiseerde seinlyn gemeenskaplike modus chokes , kraglyn Algemene Modus Choke s , differensiële modus choke-spoele, ferrietkrale , en verskeie magneties geskermde kraginduktors . Ingenieurs kan geskikte gestandaardiseerde gemeenskaplike modus choke-spoele, differensiële modus choke-spoele of kraginduktors van Codaca kies volgens die spesifieke vereistes van hul kringloopontwerp.