In dispositivis electronicis, filtrum saepe adsit in linea ingressus AC. Hoc fit quia, in instrumentis electronicis quae fontem interruptum includunt, fons primarius interference electromagneticae (EMI) ipse unitas fontis est. Diversae sunt origines EMI, inter quas phaenomena naturalia ut fulgur et campus magneticus Terrae, necnon fontes facti a homine sicut motus, technologiae frequentiae radionis (RF), et signa digitalia/analogica, quae omnia interference generare possunt. Filtra sunt elementa necessaria ne hae signa interference extra apparatus emittantur vel alia propinqua instrumenta electronica afficiant. Hic tractatus de causis interference electromagneticae et remediis ad eam corrigendam disseret.
1- Genera Signorum Interferentiae et Eorum Generatio
Noise in dispositivis electronicis ad signa electrica indesiderata intra dispositivum refert. Haec signa sunt perturbationes inevitabiles voltionis vel currentis. Si interferentia excedat, haec possunt evenire:
① Audire noise in radiophonis aut in dispositivis multimedia quae non pertinet ad sonum intentatum.
② Imagines distorsas vel turbatas in schermis televisionis praeter contensum originalem ostendere.
③ Dispositiva digitalia falsum incipere vel normiter operari non posse.
④ Instrumenta communicationis signa normalia transmittere non posse.
⑤ Alii effectus qui functionem rectam dispositivorum electronicorum impediant.
Ob has causas, civitates et regiones requirimenta et regulas respondentia de instrumentis electronicis constituerunt, praescribentes signa interferentiae a his dispositivis generata certum limitem superare non debere. Fabricantes obligati sunt EMI a suis productis generatum intra hos limites specificatos coercere.
In recentibus annis, dispositiva electronica late adoptaverunt technologias digitales et commutationis. Quotiescumque productum istas technologias utitur, inevitabiliter signa EMI generabit. Filtris uti est ratio efficax ad hanc interference in limitibus regulatis continendam. Limites interference inter nationes vel regiones variare possunt, quod significat etiam characteristics necessariorum filtrorum differre. Infra depicta sunt exempla filtrationis lineae electricae externae usae pro apparatis industrialibus et filtrationis internae (impedimentum modi communis, impedimentum modi differentialis) in alimentatione electrica installata.
Figura 1 (Sinistra): Externa Industriale Potestatis Lineae Filtrum
Figura 2 (Dextera): Internum Switching Potestatis Alimentationis Filtrum (Communis Modi Choke)
In copiae impulsivae, transistor impulsivus, diodium rectificans ad altam frequentiam, et transformator impulsivus altiores interferenceis gradus generant. Formae undarum in copia impulsiva typice sunt undae quadratae vel triangulares (formae undarum fundamentales). Haec forma undarum componentes ad altam frequentiam continet, quae sunt multiplices integri frequentiae fundamentalis. Cum hae formae undarum ad altam frequentiam foras propagantur, signa interferenceis fiunt.
Praeterea, commutationis velocitas transistorum est extremum celeris. Exempli gratia, 2A currentis ad 12V commutari potest INCLUDI/EXCLUDI ad frequentiam circiter 300 kHz. Sicut in figura infra ostenditur, durante statu transitionis commutationis, ratio mutationis currentis (di/dt) valde alta est. Quoniam inductantia non solum in spira inductoris sed etiam ut inductantia parassitica in circuitu impresso (PCB) exsistit, haec repentina currentis mutatio signa interference tensionis generare potest, quae ambiente circumdante vel aliis componentibus electronicis interfiunt. Haec signa interference non solum per vias PCB propagantur, sed etiam foras per undas electromagneticas et fila irradiantur. Frequenticia huius EMI non fixa est; multae di/dt componentes intra unicum cyclum commutationis sunt, efficiens latam frequentiarum spharam generated tensionis interference.
Figura 3: Modelum Circuitus Aequivalentis
Figura 4: Modelum Signi Tensionis Interferentis
Figura 5: Signum Tensionis Interferentis
Figura 6: Signum Currentis Interferentis
Figura 7: Modelum Currentis Circuitus Clausi Diudi Extinguentis
Non solum in alimentationibus interruptis limitatum, latius loca ubi interferentia in apparatu electronico generatur secundum viam tensionis/currentis classificare possumus. Sicut in diagrammate infra ostenditur, interferentia in modo differentiali et modo communi genita differentialis modus interference et communis modus interference appellantur, respective.
Figura 8: Diagramma Modeli Signi Interferentis
Interferentia quae inter lineas conductoris alimenti AC, vel inter terminales positivos et negativos exitus DC apparet, interferentia modi differentialis est. In contrast, interferentia modi communis ad componentem signali interference inter quamlibet lineam in circuitu et lineam terrae (i.e., respectu Terrae) ortam refert. Interferentia a circuitibus alimentorum generata fere semper initio modi differentialis est. Verum, dum hoc signale modi differentialis ad alios circuitus propagatur, aequilibrio impedientiae eius respectu terrae per influentias electromagneticas vel electrostaticas turbari potest, ita ut in signale modi communis convertatur. Tandem, magna pars interference modi communis efficitur.
Praeterea, signa externa quae intrant machinamenta e naturale ambiente typice modi communis sunt, quia generatio eorum fere semper cum Terra (solo) coniuncta est. Amplius, cum interferentia modi communis circuitum intrat, sub variis conditionibus et effectibus dispositivorum etiam in interference differentialem converti potest, quod operationem circuitus directe et adversae afficere potest.
In machinis electronicis vel circuitibus electricitatis, necesse est utriusque modi interference, tam communis quam differentialis, rationem habere et contra eas medidas capere, quae natura plane diversae sunt.
2- Contraactiones ad Interferentiam Electromagneticam
Ex perspectiva propagationis signi interference, interferentia late dividi potest in interference perductam et interference radiatam. Ex perspectiva generum signorum interference, dividi potest in interference modi communis et interference modi differentialis. Duo sunt principia adhibita ad supprimendam interference signorum:
① Praeventio generationis signorum interference.
② Obstruere, absorbere vel eliminare propagationem signorum interference.
Praesentes dispositivi electronici praecipue usum faciunt technologiae commutationis alimentationis electricae et technologiae digitalis. Dispositiva his utentia necessario generaunt signa interference, quae difficile est sola technologia meliorata supprimere. Nunc, pleraeque solutiones in obstruendam vel minuendam propagationem signorum interference insistunt.
2.1 Usus componentium passivorum ad conductionem signorum intereundi obsistendum (absorbendum vel eliminandum), uti inductores modi communis, inductores modi differentialis, capacitores X et capacitores Y combinatos ad interferencem per vias electricas oppressam.
2.2 Usus inductoribus potentiae cum perlis ferritici vel structuris magneticis claudiculis ad signa intereundi radiata extrinsecus propagari prohibenda.
Ad interferencem per vias electricas tractandam, Codaca offert seriem inductorum modi communis pro lineis signorum (series SPRHS, series CSTP, series VSTCB, etc.), inductores modi communis pro lineis potentiae (series TCB, series SQH, series TCMB), et inductores modi differentialis (series SPRH, series PRD, et alii inductores potentiae qui ut inductores modi differentialis uti possunt). Hi inductores modi communis et modi differentialis adiuvant apparatus electronicos contra externam interferencem electromagnetalem resistere et etiam impediunt ne dispositiva EMI internis generatum emittant.
Effectus suppressionis interference magnopere ad impendentiam inductoris pertinet. Ad pleniorem informationem tabellas specificationum et graphica frequentiarum sequentia vide.
Tabula 1: Codaca Caracteristica Impedientiae Communis Modi Mensa
Nota: Haec tabula solummodo selectionem modorum inductorum ostendit. Ad pleniorem informationem, quaeso Codaca officialis paginae interretialis accede.
Figura 9: Graphicon Impedantiae-Frequentiae pro Chokis Communis Modi Lineae Signali
Figura 10: Graphicon Impedantiae-Frequentiae pro Chokis Communis Modi Lineae Potestatis
Ad solutiones EMI radiatae, grani ferritici uti possunt. In quibusdam circuitibus altiore frequentia, velut circuiti RF et oscillantes, necessarium est granum ferriticum in sectione ingressus potentiae addere. Codaca seriem granorum ferriticorum offert, velut series RHD, RHV, SMB, et UUN.
Tabula 2: Tabula Caracteristicarum Grani Ferritici
Nota: Haec tabula solummodo selectionem modorum ostendit. Ad pleniorem informationem, quaeso Codaca officialis paginae interretialis accede.
Sicuti prius dictum est, inductores potentiae magneticis claustris muniti etiam propagationem interference radiatae obsistere possunt. Pro EMI radiato, Codaca seriem componentium magneticis claustris munitorum offert, inclusis inductoribus formatis, inductoribus alti currentis, inductoribus amplificatorum digitalium et inductoribus capitum. Hi inductores potentiae in lineis potentiae subventionum interruptorum uti possunt. Structura claustrorum magneticorum effice valde ne interferentia a inductore genita foras radiet et etiam inductorem ab externa interferences radiata protegit. Tales inductores muniti etiam in solutionibus interference modi differentialis ad lineas signali et potentiae utuntur.
Tabula 3: Tabula Inductorum Caractere Magneticis Claustris Munitorum
Nota: Haec tabula solummodo selectionem modorum ostendit. Ad pleniorem informationem, quaeso Codaca officialis paginae interretialis accede.
Figura 11: Curvae Incrementi Temperaturae et Currentis Saturationis, Caracteres Inductantiae-Frequentiae et Impedantiae-Frequentiae pro VSHB0421-4R7MC
3 - Conclusio
Cum crescente integratione et complexitate productorum electronicorum, etiam condicio EMI/EMC qua utuntur magnis difficultatibus afficitur. Ut iuvare dispositiva electronica quaestionibus EMI/EMC solvendis, Codaca varias series normalizatas evolvit impedentia modi communis lineae signali , potentiae Linea Communis Modus Choke s , chokes differentiales, perlae ferritae , et variae inductores potentiae magneticis clausi . Ingenicniarii chokes normales, differentiales, vel inductores potentiae idoneos a Codaca seligi possunt secundum praescripta specifica suae conceptionis circuitus electrici.