במכשירים אלקטרוניים, קיים בדרך כלל מסנן על קו קלט ה-AC. הסיבה לכך היא שבمعدات אלקטרונית הכוללת ספק כוח ממותג, המקור העיקרי להפרעות אלקטרומגנטיות (EMI) הוא יחידת ספק הכוח עצמה. מקורות ההפרעות הם מגוונים, וכוללים תופעות טבע כמו ברקים ושדה המגנט של כדור הארץ, וכן מקורות מלאכותיים כגון מנועים, טכנולוגיות רדיו-תדר (RF), ואותות דיגיטליים/אנלוגיים, שכולם יכולים ליצור הפרעות. מסננים הם רכיבים חיוניים המונעים מהאותות המהווים הפרעה להישלח החוצה מהמכשיר או להשפיע על ציוד אלקטרוני אחר בסביבה הקרובה. 글jaqgta ytl hgkzly ytl hgyhphk lybnm lkisr.
1- סוגי אותות הפרעה וצורת ייצורם
רעש במכשירים אלקטרוניים מתייחס לאותות חשמליים לא רצויים בתוך המכשיר. מדובר בהפרעות מתח או זרם שאינן ניתן להימנע מהן. אם ההפרעה חזקה מדי, עלולים להתרחש התופעות הבאות:
① שמיעת רעש ברדיו או במכשירי מולטימדיה שאינו קשור לתוכן השמע הרצוי.
② הצגת תמונות מעוותות או עמוסות על מסכי טלוויזיה מעבר לתוכן המקורי.
③ התקנים דיגיטליים עלולים להתחיל באופן שגוי או שלא לפעול כראוי.
④ ציוד תקשורת עלול להיות לא מסוגל לשלוח אותות נורמליים.
⑤ אפקטים אחרים שמפריעים לתפקוד הנכון של מכשירים אלקטרוניים.
מסיבות אלו, מדינות ואזורים שונים הקימו דרישות ותקנות מתאימות לציוד אלקטרוני, המחייבות שהאותות המפריעים שייווצרו על ידי המכשירים הללו לא יחרגו ממגבלה מסוימת. יצרנים מחויבים לשלוט בהפרעות האלקטרומגנטיות (EMI) שיוצרים המוצרים שלהם, תוך גבולות מוגדרים אלו.
בשנים האחרונות, אימצו מכשירים אלקטרוניים טכנולוגיות דיגיטליות וס witches. כל עוד מוצר משתמש בטכנולוגיות אלו, הוא ייצר בהכרח אותות EMI. שימוש בפילטרים הוא דרך יעילה להגביל הפרעה זו לגבולות המותרים. הגבולות של ההפרעות יכולים להשתנות בין מדינות או אזוריים, מה שאומר שגם מאפייני הפילטרים הנדרשים ישתנו בהתאם. בתמונה למטה מופיעים דוגמאות ל필טר קו חשמל המשמש בחוץ לציוד תעשייתי ופילטר פנימי (בלם מצב משותף, בלם מצב דיפרנציאלי) המותקן בתוך ספק כוח.
איור 1 (שמאל): פילטר תעשייתי חיצוני לקו החשמל
איור 2 (ימין): פילטר פנימי לספקי כוח סוויצ'ים (בלם מצב משותף)
בספק כוח ממותג,טרנזיסטור הממתק,דיודה ישרה בתדר גבוה וטרנספורמטור הממתק מייצרים רמות גבוהות יותר של הפרעות. צורות הגל הפועלת בתוך ספק כוח ממותג היא בדרך כלל גל מרובע או גל משולש (צורות גל בסיסיות). צורות גל אלו מכילות רכיבים בתדר גבוה שהם כפולות שלמות של התדר הבסיסי. כאשר צורות הגל בתדר הגבוה נמשכות החוצה, הן הופכות להרעלות.
יתרה מכך, מהירות המיתוג של הטרנזיסטורים היא מהירה ביותר. לדוגמה, ניתן להדליק/לכבות זרם של 2A ב-12V בתדירות של כ-300 kHz. כפי שנראה בתרשים להלן, במהלך מצב המעבר של המיתוג, קצב שינוי הזרם (di/dt) הוא גבוה מאוד. מכיוון שעכמת השראות קיימת לא רק בסליל של המשרן אלא גם כעכמת שראות פרזיטית על לוח המעגלים המודפסים (PCB), שינוי מהיר זה בזרם יכול ליצור אותות מתח הפרעה שמפריעים לסביבה הקרובה או לרכיבים אלקטרוניים אחרים. האותות המפריעים הללו אינם מועברים רק לאורך עקומות ה-PCB אלא גם משודרים החוצה באמצעות גלי אלקטרומגנטיות וחוטים. תדר ה-EMI אינו קבוע; ישנם רבים רכיבי di/dt בתוך מחזור מיתוג יחיד, מה שמייצר ספקטרום רחב של תדרי מתח הפרעה.
איור 3: מודל מעגל שקול
איור 4: מודל אות מתח הפרעה
איור 5: אות מתח הפרעה
איור 6: אות זרם הפרעה
איור 7: מודל זרם קצר-הכיבוי של דיודה
לא רק בספקי כוח מתAlternים, ניתן לסווג באופן כללי את מקורות ההפרעות במכשיר אלקטרוני על סמך נתיב המתח/זרם. כפי שמוצג בתמונה למטה, הפרעות שנוצרות במצב דיפרנציאלי ובמצב משותף נקראות בהתאמה הפרעות מצב דיפרנציאלי והפרעות מצב משותף.
איור 8: תרשים מודל אות הפרעה
הפרעה המופיעה בין הקווים של כבל חשמל תחליפי, או בין הדקי הפלוס והמינוס של מוצא ישר, נקראת הפרעה של מצב דיפרנציאלי. להבדיל, הפרעת מצב משותף מתייחסת לרכיב אות ההפרעה המופיע בין כל קו במעגל לקו הארקה (כלומר, ביחס לאדמה). הפרעות הנוצרות על ידי מעגלי הספק הן כמעט תמיד בהתחלה במצב דיפרנציאלי. עם זאת, כאשר אות זה מתקדם לעבר מעגלים אחרים, איזון האימפדנס שלו ביחס לאדמה עלול להשתבש עקב השפעות אלקטרומגנטיות או אלקטרוסטטיות, מה שגורם להמרה שלו לסיגנל מצב משותף. בסופו של דבר, חלק ניכר מההפרעה הופך למצב משותף.
יתרה מכך, אותות הפרעה חיצוניים הנכנסים לציוד מהסביבה הטבעית הם בדרך כלל במצב משותף, שכן ייצורם קשור כמעט תמיד לאדמה (ארקה). בנוסף, כאשר הפרעה במצב משותף נכנסת למעגל, היא יכולה להפוך גם להפרעה במצב דיפרנציאלי בתנאים שונים ובתלות בהשפעת רכיבים, מה שיכול להשפיע ישירות ובסביבה שלילית על פעולת המעגל.
במכשירים אלקטרוניים או במעגליי כוח, יש צורך לקחת בחשבון ולממש אמצעי מניעה הן להפרעות במצב משותף והן להפרעות במצב דיפרנציאלי, שמהווים שני סוגים שונים לחלוטין באופיים.
2- אמצעי מניעה להפרעות אלקטרומגנטיות
מנקודת מבט של התפשטות אותות הפרעה, ניתן לסווג את ההפרעה באופן כללי להפרעה מועברת ולהפרעה מיורעת. מנקודת מבט של סוגי אותות הפרעה, ניתן לחלק אותה להפרעה של מצב משותף ולהפרעה של מצב דיפרנציאלי. קיימות שתי גישות עיקריות לדיכוי אותות הפרעה:
① מניעת ייצור אותות הפרעה.
② חסימה, ספיגה או ביטול התפשטות אותות הפרעה.
התקנים אלקטרוניים מודרניים משתמשים בעיקר בטכנולוגיות של ספק כוח מתחלף וטכנולוגיות דיגיטליות. התקנים המשתמשים בטכנולוגיות אלו מייצרים בהכרח אותות הפרעה, שקשה לדכאם באמצעות שדרוגים טכנולוגיים בלבד. כיום, מרבית הפתרונות מתמקדים בחסימת או הפחתת התפשטות אותות ההפרעה.
2.1 שימוש ברכיבים פסיביים כדי לחסום (לבלוע או להשמיד) את הולכתם של אותות הפרעה, כמו שילוב של מוליכי אינדוקציה בסרט טורי, מוליכי אינדוקציה בסרט דיפרנציאלי, קondenסורים מסוג X וקondenסורים מסוג Y, gunter kovetzim lehitnatzlut mafretzot muvazot.
2.2 שימוש במוליכי אינדוקציה לכוח עם חרוזי פריט או מבנים מגנטיים מוגנים למניעת התפשטות אותות הפרעה מיורטים מבחוץ.
כדי להתמודד עם EMI מובללים, Codaca מציע סדרה של מוליכי אינדוקציה בסרט טורי לקווי אות (סדרת SPRHS, סדרת CSTP, סדרת VSTCB, וכו'), מוליכי אינדוקציה בסרט טורי לקווי חשמל (סדרת TCB, סדרת SQH, סדרת TCMB), ומוליכי אינדוקציה בסרט דיפרנציאלי (סדרת SPRH, סדרת PRD, ורכיבי אינדוקציה אחרים שניתן להשתמש בהם כמוליכי אינדוקציה בסרט דיפרנציאלי). מוליכי האינדוקציה בסרט טורי והדיפרנציאלי מסייעים להתקנים אלקטרוניים לעמוד בהפרעות אלקטרו-מגנטיות חיצוניות וגם מונעים מההתקנים לפלוט הפרעות אלקטרו-מגנטיות פנימיות.
יעילותав של דיכוי הפרעות קשורה בקפידה להיגב של הסליל. אנא ראה את טבלאות המפרט והגרפים של מאפייני התדירות למידע נוסף.
טבלה 1: מאפייני סליל כיחוד מצב Codaca טבלה
הערה: טבלה זו מציגה רק בחירה מודלית של סלילים.למידע נוסף, אנא בקר באתר הרשמי של Codaca.
איור 9: גרף מאפייני התנגדות-תדירות לסלילי כיחוד מצב בקוות אות
איור 10: גרף מאפייני התנגדות-תדירות לסלילי כיחוד מצב בקוות חשמל
פתרונות ל-EMI מיושרים, ניתן להשתמש בשניצי פריט. במספר מעגלים בתדר גבוה, כגון מעגלי RF ומעגלי מתנד, יש להוסיף שניץ פריט בקטע כניסת החשמל. Codaca מציעה שורה של שניצי פריט, כגון השרתי RHD, RHV, SMB ו-UUN.
טבלה 2: טבלת מאפייני שנץ פריט
הערה: טבלה זו מציגה רק בחירה מודלית של מודלים. למידע נוסף, אנא בקר באתר הרשמי של Codaca.
כאמור קודם לכן, מוליכים מואצים מגנטיים יכולים גם לחסום את התפשטות הפרעות מיוצרות. בקשר להפרעות אלקטרו-מגנטיות מיוצרות, CODACA מציעה סדרה של רכיבים מוגנים מגנטיים, כולל מוליכים מודלריים, מוליכים לזרם גבוה, מוליכים למגברים דיגיטליים ומוליכים צ'יפ. מוליכים אלו ניתנים לשימוש בקווי הכוח של ספקי כוח מתחלפים. מבנה ההגנה המגנטית מונע באופן יעיל את ההפרעה שנוצרת על ידי הסליל מהתפשטות החוצה, כמו גם מגן על הסליל מפני הפרעות חיצוניות מיוצרות. סלילים محمים שכאלו משמשים גם בפתרונות הפרעות של מצב דיפרנציאלי עבור קווי אות וקווי כוח.
טבלה 3: טבלת מאפיינים של סלילי שדה מגנטי محمים
הערה: טבלה זו מציגה רק בחירה מודלית של מודלים. למידע נוסף, אנא בקר באתר הרשמי של Codaca.
איור 11: עקומות עליה בטמפרטורה וזרם סätturation, מאפייני השראות-תדירות והתנגדות-תדירות עבור VSHB0421-4R7MC
3- מסקנה
עם ההתפתחות וההסתעפות של מוצרים אלקטרוניים, הסביבה בה פועלים המכשירים האלה (EMI/EMC) גם היא ניצבת בפני אתגרים משמעותיים. על מנת לעזור למכשירים אלקטרוניים לפתור בעיות EMI/EMC, פיתחה Codaca שורה של סדרות סטנדרטיות שונני מצב משותף לקוות אות , חנקן מצב משותף קו כוח ש , שunts דיפרנציאליים, פסלי פריט , וערכוּת שונים שנורים מואמנים מגנטית . מהנדסים יכולים לבחור שunts סטנדרטיים מתאימים לשיקוף משותף, שunts דיפרנציאליים או שנורים לכוח חשמלי מחברת Codaca בהתאם לדרישות הספציפיות של עיצוב המעגל החשמלי שלהם.
EN