Elektron qurilmalarda odatda AC kirish liniyasida filtrlar mavjud. Chunki kalitlanuvchi quvvat manbali elektron uskunalar uchun asosiy elektromagnit aralashuv (EMI) manbai o'z quvvat manbasi hisoblanadi. EMI manbalari turlicha bo'lib, chorra, Yer magnit maydoni kabi tabiiy hodisalardan tortib, dvigatellar, radio chastotali (RF) texnologiyalar hamda raqamli/analog signallar kabi sun'iy manbalargacha bo'lgan barcha narsa aralashuvni yuzaga keltirishi mumkin. Bu aralashuv signallari qurilmaning tashqariga uzatilishiga yoki atrofdagi boshqa elektron uskunalarga ta'sir qilishiga to'sqinlik qilish uchun filtrlar shart. Ushbu maqolada elektromagnit aralashuvning sabablari va ularga qarshi chora-tadbirlar ko'rib chiqiladi.
1- Aralashuv signallari turlari va ularning hosil bo'lishi
Elektron qurilmalardagi shovqin ushbu qurilmalardagi keraksiz elektr signallarini anglatadi. Bu signallar oldini olib bo'lmaslikka doimiy bo'lgan kuchlanish yoki tok buzilishlaridir. Agar aralashuv juda kuchli bo'lsa, quyidagi hodisalar ro'y berishi mumkin:
① Maqsad qilingan audio bilan bog'liq bo'lmagan radiolarda yoki multimedial qurilmalarda shovqin eshitish.
② Telerangda asl kontentdan tashqari deformatsiyalangan yoki tartibsiz tasvirlarni ko'rsatish.
③ Raqamli qurilmalar noto'g'ri ishga tushishi yoki normal ishlamay qolishi mumkin.
④ Aloqa uskunalari oddiy signallarni uzata olmasligi mumkin.
⑤ Elektron qurilmalarning to'g'ri ishlashiga ta'sir qiluvchi boshqa oqibatlari.
Shu sabablarga ko'ra, mamlakatlar va mintaqalar elektron uskunalar uchun mos talablarni va qoidalarini belgilab, ushbu qurilmalar tomonidan yaratiladigan aralashuv signallari ma'lum chegaradan oshmasligini talab qiladi. Ishlab chiqaruvchilar o'z mahsulotlari tomonidan yaratiladigan EMI ni belgilangan chegaralar ichida saqlash majburiyatini anglatadi.
So'nggi yillarda elektron qurilmalar raqamli va kalitlash texnologiyalarini keng qo'llashgan. Mahsulot ushbu texnologiyalardan foydalanganda, u albatta EMI signallarini hosil qiladi. Bu shovqinni tartibga solish chegaralari doirasida saqlash uchun filtrlardan foydalanish samarali usuldir. Shovqin chegaralari mamlakat yoki mintaqaga qarab farq qilishi mumkin, ya'ni talab etiladigan filtrlarning xususiyatlari ham farq qiladi. Quyida sanoat uskunalari uchun tashqi quvvat liniyasi filtri va quvvat manbaidagi ichki filtrlar (umumiy rejimli g'alviri, differensial rejimli g'alviri) namunalari keltirilgan.
1-rasm (chapda): Tashqi sanoat quvvat liniyasi filtri
2-rasm (o'ngda): Ichki kalitlovchi quvvat manbai filtri (Umumiy rejimli g'alviri)
Kuchlanishni o'zgartiruvchi manbada kalitlash tranzistori, yuqori chastotali to'g'ri chiziqli diod va kalitlovchi transformator kuchliroq aralashuvlarni yaratadi. Kuchlanishni o'zgartiruvchi manbadagi ishchi to'lqin shakllari odatda kvadrat yoki uchburchak to'lqinlar (asosiy to'lqin shakllari) bo'ladi. Bu to'lqin shakllar asosiy chastotaning butun sonli ko'paytmasi bo'lgan yuqori chastotali komponentlarni o'z ichiga oladi. Ushbu yuqori chastotali to'lqinlar tashqariga tarqalganda, ular aralashuv signallariga aylanadi.
Shuni ham aytish kerakki, tranzistorlarning kalitlanish tezligi juda yuqori. Masalan, 12V kuchlanishdagi 2A tok taxminan 300 kHz chastotada yoqilishi/yopilishi mumkin. Quyidagi diagrammada ko'rsatilgandek, kalitlanish o'tish davrida tok o'zgarish tezligi (di/dt) juda yuqori bo'ladi. Induktivlik faqat g'altakda emas, balki pechat platada (PP) esa parazit induktivlik sifatida ham mavjud bo'lgani uchun, tokning bu tezkor o'zgarishi atrof-muhit yoki boshqa elektron komponentlarga ta'sir qiluvchi to'qnashuvchan kuchlanish signallarini yaratishi mumkin. Bu singan signallar PP izlari bo'ylab o'tkazilish bilan cheklanmaydi, balki elektromagnit to'lqinlar va simlar orqali tashqariga tarqaladi hamda tarqaladi. Ushbu EMI chastotasi doimiy emas; bitta kalitlanish tsiklining ichida bir nechta di/dt komponentlari mavjud bo'lib, hosil bo'lgan to'qnashuvchan kuchlanishning keng chastota spektriga olib keladi.
Rasm 3: Ekvivalent elektr sxema modeli
Rasm 4: To'qnashuvchan kuchlanish signali modeli
Rasm 5: To'qnashuvchan kuchlanish signali
6-rasm: Aralashuv oqimi signali
7-rasm: Diodning o'chirilishida qisqa tutashuv oqimi modeli
Faqat kalitlovchi quvvat manbalariga cheklangan emas, elektron qurilmada aralashuv vujudga keladigan joylarni kuchlanish/tok yo'nalishiga qarab kengaytirib tasniflashimiz mumkin. Quyidagi diagrammada ko'rsatilgandek, differensial rejimda va umumiy rejimda vujudga kelgan aralashuvlar mos ravishda differensial rejim aralashuvi va umumiy rejim aralashuvi deb ataladi.
8-rasm: Aralashuv signali modeli sxemasi
AC quvvat simi liniyalari yoki DC chiqishining musbat va manfiy terminali o'rtasida namoyon bo'ladigan, shovqin differensial rejimli shovqindir. Boshqacha qilib aytganda, umumiy rejimli shovqin — bu zanjirdagi istalgan liniya bilan yer (Yer) o'rtasida vujudga keladigan shovqin signali komponentidir. Quvvat zanjirlari tomonidan yaratilgan shovqin deyarli doim boshlang'ichda differensial rejimli bo'ladi. Biroq, ushbu differensial rejimli signal boshqa zanjirlarga tarqalayotganda, elektromagnit yoki elektrostatik ta'sirlar tufayli yer bilan nisbatan uning impedans muvozanati buzilishi mumkin, natijada u umumiy rejimli signalga aylanadi. Oxir-oqibat, shovqinning katta qismi umumiy rejimga aylanadi.
Shuningdek, tabiiy muhitdan uskunaga kiruvchi tashqi aralashuv signallari odatda umumiy rejimda bo'ladi, chunki ularning paydo bo'lishi deyarli doim Yer (yer) bilan bog'liq. Bundan tashqari, umumiy rejim aralashuvi konturga kirganda, turli sharoitlar va qurilmalar ta'sirida differensial rejim aralashuviga aylantirilishi hamda kontur ishini bevosita salbiy ta'sir qilishi mumkin.
Elektron qurilmalarda yoki quvvat zanjirlarida mohiyati jihatidan mutlaqo farq qiladigan umumiy rejim va differensial rejim aralashuvlari uchun choralar ko'rish zarur.
2- Elektromagnit aralashuvlarga qarshi chora-tadbirlar
Shovqin signallarining tarqalishi jihatidan shovqin o'tkaziladigan shovqin va tarqoq shovqinlarga bo'linadi. Shovqin signallari turlari jihatidan esa umumiy rejimli shovqin va differensial rejimli shovqinlarga bo'linadi. Shovqin signallarini so'ndirishning ikkita asosiy usuli mavjud:
① Shovqin signallarining paydo bo'lishini oldini olish.
② Shovqin signallarining tarqalishini to'sib, yutish yoki bartaraf etish.
Zamonaviy elektron qurilmalar asosan kalitlanuvchi quvvat manbasi va raqamli texnologiyalardan foydalanadi. Bu texnologiyalardan foydalangan qurilmalar shovqin signallarini noyob hosil qiladi va ularni faqatgina texnologik yangilanishlar orqali so'ndirish qiyin. Hozirda aksariyat yechimlar shovqin signallarining tarqalishini to'sish yoki uning ta'sirini kamaytirishga qaratilgan.
2.1 Umumiy rejimli induktorlar, farq rejimli induktorlar, X-kondensatorlar va Y-kondensatorlarni birlashtirish orqali o'tkaziladigan shovqinlarni blokirovka (yutish yoki yo'qotish) uchun passiv komponentlardan foydalanish.
2.2 Ferrit bilan qoplangan induktorlar yoki magnit ekranli tuzilmalarga ega quvvat induktorlaridan foydalanib, nurlanuvchi shovqinlarning tashqariga tarqalishini oldini olish.
O'tkaziladigan EMI muammosini hal etish uchun Codaca signal liniyalari uchun umumiy rejimli induktorlar (SPRHS seriyasi, CSTP seriyasi, VSTCB seriyasi va boshqalar), quvvat liniyalari uchun umumiy rejimli induktorlar (TCB seriyasi, SQH seriyasi, TCMB seriyasi), shuningdek, farq rejimli induktorlar (SPRH seriyasi, PRD seriyasi va farq rejimli induktor sifatida ishlatilishi mumkin bo'lgan boshqa quvvat induktorlari) taklif etadi. Ushbu umumiy rejimli hamda farq rejimli induktorlar elektron qurilmalarga tashqi elektromagnit shovqinlarga chidashga yordam beradi va shu bilan birga qurilmalarning ichki hosil bo'layotgan EMI ni tarqatishini oldini oladi.
Arizani bosib chiqish samaradorligi induktorning to'qamiga bevosita bog'liq. Batafsil ma'lumot uchun quyidagi texnik jadvallarga va chastota xarakteristikasi grafiklariga murojaat qiling.
1-jadval: Codaca umumiy rejimli g'alvirda tormozlarning xususiyatlari Stol
Eslatma: Ushbu jadval faqat tanlangan induktor modellarini ko'rsatadi. Batafsil ma'lumot olish uchun, iltimos, Codaca rasmiy veb-saytidagi sahifaga tashrif buyuring.
Rasm 9: Signal liniyasi uchun umumiy rejimli g'alvirli tormozlarning impedans-chastota xarakteristikasi grafigi
Rasm 10: Quvvat liniyasi uchun umumiy rejimli g'alvirli tormozlarning impedans-chastota xarakteristikasi grafigi
Tarqoq EMI yechimlari uchun ferit halqalardan foydalanish mumkin. Ba'zi yuqori chastotali sxemalarda, masalan, RF hamda tebranuvchan sxemalarda quvvat kirish qismiga ferit halqani qo'shish zarur. Codaca RHD, RHV, SMB va UUN seriyali ferit halqalar seriyasini taklif etadi.
Jadval 2: Ferit halqaning xususiyatlari jadvali
Eslatma: Ushbu jadval faqat tanlangan modellarini ko'rsatadi. Batafsil ma'lumot olish uchun, iltimos, Codaca rasmiy veb-saytidagi sahifaga tashrif buyuring.
Avval aytganimizdek, magnit maydonga ega quvvat induktorlari nurlanuvchi shovqinni tarqalishini ham to'sib qo'yishi mumkin. Nurlanuvchi EMI uchun Codaca magnit maydonga ega komponentlar seriyasini taklif etadi, bu orasiga qoliplangan induktorlar, yuqori tokli induktorlar, raqamli kuchaytirgich induktorlari va chip induktorlar kiradi. Bu quvvat induktorlarini kalitlanuvchi quvvat manbalarining quvvat liniyalarida foydalanish mumkin. Magnit ekran struktura induktordan hosil bo'lgan shovqinning tashqariga nurlanishini samarali ravishda oldini oladi va shu bilan birga induktorni tashqi nurlanuvchi shovqindan himoya qiladi. Bunday ekranlangan induktorlar signallar va quvvat liniyalari uchun differensial rejimli shovqin echimlarida ham qo'llaniladi.
Jadval 3: Magnit Maydonga Ega Induktor Xususiyatlari Jadvali
Eslatma: Ushbu jadval faqat tanlangan modellarini ko'rsatadi. Batafsil ma'lumot olish uchun, iltimos, Codaca rasmiy veb-saytidagi sahifaga tashrif buyuring.
Rasm11: VSHB0421-4R7MC uchun Harorat Ko'tarilishi va To'yinish Toki Egri Chiziqlari, Induktivlik-Chastota hamda Impedans-Chastota Xarakteristikasi
3- Xulosa
Elektron mahsulotlarning birlashishi va murakkabligi oshib borgan sari ular ishlash muhitidagi EMI/EMC ham katta qiyinchiliklar bilan duch kelmoqda. Elektron qurilmalarga EMI/EMC muammolarini hal etishda yordam berish uchun Codaca turli xil standartlashtirilgan signallar liniyasi uchun oddiy rejimli g'altaklar , quvvat Chizig'i Umumiy Rejim Chok s , differensial rejimli cho'ntaklar, ferrit sharlar , va turli-xil magnit maydondan himoyalangan quvvat induktorlari . Muhandislar o'zlarining quvvat zanjiri loyihasining aniq talablari asosida Codacadan mos keladigan standartlashtirilgan umumiy rejimli cho'ntaklar, differensial rejimli cho'ntaklar yoki quvvat induktorlarini tanlashlari mumkin.
EN