چه کارهایی انجام می شود؟

سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) تضمین می کند که دستگاه های الکترونیکی می توانند در یک محیط الکترومغناطیسی مشترک بدون ایجاد یا تجربه دخالت فعالیت کنند. انتشار گازهای گلخانه ای یک زیرمجموعه حیاتی از EMC است - صدای الکتریکی ناخواسته که در امتداد مسیرهای هدایت مانند خطوط برق، کابل های سیگنال و اتصالات زمینی پخش می شود، بر خلاف انتشار گازهای گلخانه ای، که از طریق فضا سفر می کنند، انتشار گازهای گلخانه ای انجام می شود و به طور معمول در محدوده تجزیه و تحلیل گازهای گلخانه ای از تجهیزات فساد و تحلیل می شود، حتی می تواند منجر به تجزیه و تحلیل تجهیزات ضروری و یا تجهیزات عملکرد، حتی باعث اختلال در اطراف آن شود.

استانداردهای کلیدی و مقررات

سازمان های نظارتی در سراسر جهان محدودیت هایی را برای انتشار گازهای گلخانه ای برای محافظت از طیف الکترومغناطیسی تعیین می کنند.به طور گسترده ای استانداردهای مورد قبول عبارتند از:

  • CISPR 22 / CISPR 32 - استانداردهای بین المللی برای تجهیزات فناوری اطلاعات و دستگاه های چند رسانه ای.این محدودیت ها را برای هر دو پورت اصلی و مخابراتی تعریف می کند.
  • بخش 15 Subpart B [FLT 1 ] - تنظیم کمیسیون ارتباطات فدرال ایالات متحده برای رادیاتورهای غیر عمد.
  • IEC 61000-6-3 / 61000-6-4 - استانداردهای انتشار Generic EMC برای محیط های مسکونی، تجاری و صنعتی.
  • ] 55032 / EN 55035 [ [FLT 1 ] - استانداردهای هماهنگ اروپا برای تجهیزات چند رسانه ای.

این استانداردها روش های اندازه گیری، محدوده فرکانس و حداکثر سطح سر و صدا مجاز را مشخص می کنند.[۵] برای مثال، محدودیت های کلاس ۱۵ با FCC سخت تر از کلاس A هستند، هدف قرار دادن برنامه های مسکونی باید با استاندارد خاص قابل اجرا در دسته محصول و بازار هدف خود مشورت کنند.شما می توانید محدودیت های دقیق در FLT:0 وب سایت [F:1] یا از طریق پورتال IEC [۳:۳]

منابع عمومی حذف های رفتاری

انتشار گازهای گلخانه ای از مدارهای و زیر سیستم هایی که صدای با فرکانس بالا تولید می کنند و آن را بر روی خطوط برق یا سیگنال قرار می دهند، سرچشمه می گیرد:

  • [SMPS] - تعویض سریع ترانزیستورها در مبدل های DC-DC باعث آسیب و زنگ می شود که می تواند به هسته های AC یا بارهای پایین سفر کند.
  • مدارهای دیجیتال - ساعت های سرعت بالا، اتوبوس های داده، و رابط های I / O جریان های گذرا را تولید می کنند که سر و صدا را به ریل های عرضه تزریق می کنند.
  • Motor Drives و رله ها [FLT 1] - سوئیچ بار ورودی تولید کننده ولتاژ و قوس، منجر به صدای باند پهن انجام می شود.
  • فرستنده های بی سیم - در حالی که در درجه اول یک منبع RF، آنتن های ناسازگار و یا طرح ضعیف می تواند انرژی را بر روی خطوط برق جفت کند.
  • (FLT:0) کابل های بدون رنگ یا بدون درز - کابل های طولانی به عنوان آنتن برای جریان های رایج عمل می کنند؛ سپر ضعیف یا زمینی می تواند آنها را به پیچ و خم برای انتشار گازهای گلخانه ای تبدیل کند.
  • مخازن و مدارهای کنترل شده فاز - قرعه کشی فعلی غیر خطی، آسیب های کم فرکانسی ایجاد می کند که همچنین نوعی از انتشار گازهای گلخانه ای است.

شناسایی منبع غالب اولین گام در کاهش است. نزدیک به میدان با یک گیره فعلی یا نزدیک به میدان کاوشگر می تواند به پیدا کردن ریشه های سر و صدا در یک PCB یا مونتاژ کابل کمک کند.

تکنیک های اندازه گیری برای بهبودی های رفتاری

اندازه گیری دقیق برای انطباق ضروری است. تنظیم استاندارد شامل:

  • شبکه ثبات (LISN) - بین منبع برق و تجهیزات تحت آزمون (EUT) قرار داده شده است، LISN یک ناتوانی تعریف شده (معمولا 50 Ω {\displaystyle 50 μH) را بر محدوده فرکانس اندازه گیری قرار می دهد و اتحادیه اروپا را از سر و صدای خارجی جدا می کند.
  • ]EMI گیرنده یا تجزیه و تحلیل طیف [FLT 1 ] - اندازه گیری ولتاژ در سراسر پورت خروجی LISN. Quasi-peak و آشکارسازهای متوسط برای مطابقت با درک انسانی از پهنای باند قطعنامه دخالت (RBW) به 9 کیلوهرتز یا 120 کیلوهرتز بسته به استاندارد تنظیم شده است.
  • راه اندازی تست - انتشار گازهای گلخانه ای بر خطوط برق ( فاز، خنثی، زمین) و در پورت های سیگنال / نوار در صورت لزوم اندازه گیری می شود. اتحادیه اروپاT در حالت عادی خود عمل می کند در حالی که انتشار گازهای گلخانه ای در محدوده فرکانس مشخص شده (معمولا 150 کیلوهرتز به 30 مگاهرتز) ثبت شده است.

تست پیش از توافق با یک تجزیه و تحلیل کننده طیف می تواند زمان و هزینه را قبل از صدور گواهینامه رسمی ذخیره کند.برای یک غواصی عمیق تر، به ]CISPR مستندات استاندارد مراجعه کنید.

استراتژی های پذیرش برای حذف های رفتاری

کاهش انتشار گازهای گلخانه ای نیاز به ترکیبی از فیلترینگ، سپر، زمین و طراحی دقیق دارد.در زیر موثرترین تکنیک ها از انتخاب جزء به ادغام در سطح سیستم است.

فیلتر کردن

فیلترها در نقطه ورودی قدرت، دفاع اولیه در برابر سر و صدا انجام شده است. اجزای کلیدی شامل:

  • Common-Mode Chokes - هسته فریتی با دو پیچ که ارائه می دهد بی ثبات بالا به جریان های رایج در حالی که اجازه می دهد سیگنال های مختلف حالت عبور. بحرانی برای کاهش سر و صدا که به نظر می رسد به همان اندازه در هر دو خط نسبت به زمین.
  • (FLT:0) و Y خازن - خازن های X (یک خط و خنثی) صدای دیفرانسیل را فیلتر می کنند؛ Y خازن ها (line toground یا خنثی به پیش زمینه) صدای رایج حالت را فیلتر می کنند.
  • فیلترهای RF - فیلترهای LC کم نمک (به عنوان مثال، یک فیلتر π-filter) می توانند تنظیم شوند تا باندهای فرکانس خاص را سرکوب کنند.
  • - موثر برای سر و صدای با فرکانس بالا (بالای 10 مگاهرتز) آنها بر سیم های فردی یا بسته های کابل قرار داده شده اند تا بدون مقاومت قابل توجه DC، از دست دادن را اضافه کنند.

طراحی فیلتر باید برای ناسازگاری های بی نظیر، انگل های جزء و نیاز به پاسخگویی به هر دو محدودیت های شبیه سازی انجام شده و تابش شده (به عنوان مثال، SPICE با مدل های فروشنده) کمک به بهینه سازی عملکرد فیلتر قبل از نمونه سازی.

دانلود بازی اندروید and Grounding

محافظت مناسب و فرود مانع از اتصال سر و صدا بر روی کابل ها و فرار از محوطه می شود.

  • مهار قابل بازیافت - Braided یا فویل سپر بر روی قدرت و کابل سیگنال باید به مرجع زمین با چگالی پایین در یک یا هر دو پایان، بسته به فرکانس انجام شده، خاتمه 360 درجه (استفاده از کانکتورهای محافظ) بسیار برتر از اتصالات خوک است.
  • ] هواپیماهای گرد و زمین ستارگان - یک هواپیمای زمینی جامد بر روی PCB کاهش می یابد کمبود زمین و به حداقل رساندن افت ولتاژ رایج حالت. استار که بازده های پر سر و صدا را از بازده های حساس جدا می کند تا از آلودگی جلوگیری شود.
  • زمین لرزه - شاسی تجهیزات باید به طور مستقیم به زمین (یا زمین ایمنی) با یک بند کم است.این سینک برای جریان های رایج حالت و جلوگیری از آنها را به کابل سیگنال.
  • هسته هایFerrite در کابل [FLT 1] - اضافه کردن هسته فریت (snap-on یا Toroxy) در اطراف کابل افزایش بی رویه و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای انجام شده از کابل عمل به عنوان یک آنتن.

PCB چیدمان بهترین روش ها

انتخاب های طراحی سطح هیئت مدیره تاثیر عمده ای بر انتشار گازهای گلخانه ای دارند.

  • مناطق حلقه ای را محاسبه کنید - مسیرهای سیگنال با سرعت بالا و جریان های بازگشت آنها نزدیک به هم برای کاهش سرعت حلقه و اتصال میدان مغناطیسی استفاده از یک هواپیمای زمینی مداوم به طور مستقیم در زیر لایه های سیگنال.
  • بخش های آنالوگ و دیجیتال - تقسیم هیئت مدیره برای جلوگیری از ورود به مسیر آنالوگ یا منبع برق.استفاده از مناطق جداگانه زمین متصل در یک نقطه در صورت لزوم.
  • خازن های پیچیده - Place Low-ESR خازنs تا حد امکان به پین های قدرت IC نزدیک است. مقادیر متعدد (به عنوان مثال، 0.1 μF + 1 nF + 100 pF) می تواند طیف گسترده ای از فرکانس را پوشش دهد.
  • - نگه داشتن رد و بدل شدن در حال حاضر کوتاه و گسترده است.از مسیریابی سیگنال های حساس در نزدیکی رد و صدا قدرت و یا گره های تغییر، سیگنال های مختلف می تواند انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش دهد.
  • Power Supply چیدمان - اجزای فیلتر ورودی را در نزدیکی کانکتور قرار دهید تا قبل از پخش آن در سراسر هیئت مدیره، از هواپیماهای جداگانه قدرت برای دامنه های ولتاژ مختلف استفاده کنید.

انتخاب قطعات

انتخاب اجزای کم-EMI ساده سازی انطباق:

  • ساعت های شتاب دهنده - اصلاح فرکانس ساعت انرژی را در یک گروه گسترده تر گسترش می دهد، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در بسیاری از میکروکنترلرها و SoCs این ویژگی را ارائه می دهد.
  • رانندگان کم سرعت - استفاده از IC ها با نرخ های کشتار کنترل شده (به عنوان مثال، LVCMOS به جای CML با سرعت بالا در صورت امکان) کاهش محتوای با فرکانس بالا.
  • فیلترهای EMI [FLT 1] - برخی از کانکتورها و IC ها شامل فیلترینگ داخلی برای نویز حالت مشترک و حالت دیفرانسیل هستند.این می تواند فضای هیئت مدیره را ذخیره کند و خطر طراحی را کاهش دهد.

مثال عملی: حذف از SMPS

یک مبدل 12 V، 3 یک Flyback را در نظر بگیرید که یک بار دیجیتال را بدون کاهش، انتشار گازهای گلخانه ای در ورودی AC از محدودیت های کلاس B FCC از 2 مگاهرتز تا 10 مگاهرتز استفاده می کند.

  1. یک حالت مشترک (۲ mH، امتیاز ۳ A) بین خازن و ورودی اضافه کنید.
  2. یک خازن 0.1 μF Y از زمین DC به زمین (با استفاده از خازن Y2 درجه ایمنی) قرار دهید.
  3. خازن ورودی را با یک نوع پایین تر جایگزین کنید و یک خازن 10 nF را به صورت موازی اضافه کنید.
  4. بهبود تکنیک پیچ و خمر برای کاهش خازن بین کاهش
  5. مسیر حلقه اصلی سوئیچ به شدت بر روی PCB، با یک هواپیمای زمینی در سمت ثانویه.

پس از این تغییرات، اندازه گیری مجدد نشان می دهد که یک حاشیه 15 dB μV در تمام فرکانس ها.

نتیجه گیری

انتشار گازهای گلخانه ای یک چالش فراگیر در الکترونیک مدرن است، اما آنها می توانند به طور سیستماتیک از طریق ترکیبی از دانش استانداردها، اندازه گیری دقیق و تکنیک های کاهش ثابت شده حل شوند.شروع با فیلترینگ قوی در ورودی های قدرت، طرح دقیق هیئت مدیره، و زمینه مناسب پایه ای برای طراحی سازگار فراهم می کند. تست های اولیه قبل از انطباق و اصلاح آن، خطر آخرین تست های اصلاح و تعمیر مجدد دستگاه را با استفاده از روش های تنظیم کننده می کند که می تواند با اطمینان از طریق نیازهای محیط زیست سازگار با استفاده کند.