מה הם אישורים?

תאימות אלקטרומגנטית (EMC) מבטיחה כי מכשירים אלקטרוניים יכולים לפעול בסביבה אלקטרומגנטית משותפת ללא גרימת או ניסיון של הפרעות. הפליטות מנוהלות הם תת-קבוצה קריטית של EMC - רעש חשמלי לא רצוי כי מתאחד לאורך נתיבים מוליכים כגון קווי חשמל, קווי אותות, חיבורי קרקע. בניגוד פליטות מקרינה הרץ, אשר נוסע דרך חלל, מתבצעות באמצעות פליטות באמצעות ממשקים ובדרך כלל נמדדים על פני טווח יעיל של ציוד תעשייתי או הדבקה, כולל מערכות הפעלה יעילה, או צמיגים תעשייתיות.

סטנדרטים ותקנות

גופי רגולציה ברחבי העולם מציבים גבולות על פליטות שבוצעו כדי להגן על הספקטרום האלקטרומגנטי.הסטנדרטים המאומץים ביותר כוללים:

  • (FLT:0CISPR 22 / CISPR 32FIRLT:1) - סטנדרטים בינלאומיים עבור ציוד טכנולוגיית מידע ומכשירי מולטימדיה.אלה מגדירים גבולות עבור שני עיקרים ונמלי תקשורת.
  • FCC חלק 15 משנה חלק BFLT9] - תקנות ועדת התקשורת הפדרלית של ארצות הברית עבור רדיטורים לא מכוונים.הוא מחייב ביצוע מגבלות פליטה עבור מכשירים שנמכרו בארה"ב.
  • (FLT:0)IEC 61000-6-3 / 61000-603403FLT) 1 - תקני פליטה של ג'נרי EMC לסביבות מגורים, מסחריות ותעשייתיות.
  • (ב)הופנה מהדף EN 55035FLT:1 (הסטנדרטים האירופיים למכשור מולטימדיה).

סטנדרטים אלה מציינים שיטות מדידה, טווחי תדר, ורמות רעש המותרות המקסימליות.לדוגמה, FCC Part 15 Class B גבולות מחמירים יותר מ- Class A, מיקוד יישומי מגורים.מהנדסים צריכים להתייעץ עם תקן ספציפי החל מקטגוריית המוצר שלהם ושוק היעד שלהם.You יכול למצוא מגבלות מפורטות על אתר האינטרנט FLT:0FLT:1 או דרך FLT2IECCFIRPIR3: 3.

מקורות משותפים של אישורים

פליטות מוליכים מקורם מעגלים ומערכות תת-מערכת שמייצרות רעש גבוה וזוג אותו על כוח או קווי אות.

  • (FLT:0Switching Power Supplies (SMPS)IRLT) 1:1 - המעבר המהיר של טרנזיסטורים ב DC-DC ממירים יוצר הרמוניות וטבעת שיכולה לנסוע בחזרה אל מרכזי AC או עומסי מטה הזרם.
  • (FLT:0)Digital CircuitsFLT:1 - שעונים מהירים, אוטובוסים נתונים, וממשקי I / O מייצרים זרמים טרנסיים אשר מזרמים רעש לתוך אספקת מסילות.
  • (ב) ,0) ממור דרייב ו-RelaysFIRLT:1) - מעבר עומס אינדוקטיבי יוצר ספיגות מתח וקשת, המוביל לפס רחב ערכו רעש.
  • (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) 1:1:0 (לא-החלד) , כבלים ארוכים פועלים כאנטנות עבור זרמי-המתוק נפוצים; מגן או קרקע עניים יכולים להפוך אותם למזהמים עבור פליטות.
  • (ב) [15] ,0 מבדילים ושלבי שלב-התחילה (שלבים) 1:1 - התוספת הנוכחית אינה לינארית יוצרת הרמוניות בתדר נמוך שהן גם צורה של פליטות שבוצעו.

זיהוי המקור הדומיננטי הוא הצעד הראשון בהפחתה. Near-field Probing עם מדגמת נוכחית או ליד שדה בדיקה יכול לעזור לאתר מקורות רעש על PCB או כבל הרכבה.

שיטות מדידה עבור ביצוע הרשאות

מדידה מדויקת היא חיונית לציות.ההגדרה הסטנדרטית כוללת:

  • (FLT:0)Line Impedance Stabilization Network (LISNIRLT:1) - ממוקם בין מקור הכוח לבין הציוד תחת בדיקה (EUT) LISN מספק תנופה מוגדרת (בדרך כלל 50 ⁇ 50 ⁇ 50 μH) על טווח תדירות המדידה ובודד את EUT מרעש חיצוני.
  • (FLT:0)EMI מקבל או ספקטרום AnalyzerveFLT ( 1:1) - מודד את המתח מעבר לנמלי הפלט LISN. Quasi-peak וגלאים ממוצעים משמשים כדי להתאים את התפיסה האנושית של הפרעה.
  • (FLT:0) הגדרת ייצובFLT:1 - פליטות מנוהלות נמדדות על קווי חשמל (phase, נייטרלי, קרקע) ועל נמלי אות / telecom אם נדרש. EUT פועל במצב הרגיל שלה בעוד פליטות מוקלטות על טווח התדר שצוין (בדרך כלל 150 kHz עד 30 מ"ר).

בדיקות הסתברותיות עם מנתח LISN וספקטרום יכולות לחסוך זמן ועלויות לפני הסמכה רשמית. עבור צלילה עמוקה יותר, מתייחס ל- FLT:0CISPR תקני תיעוד של ההרחבה LT:1

אסטרטגיות להובלת הרשאות

הפחתת פליטות שבוצעו דורש שילוב של סינון, מגן, מקרקע ועיצוב זהיר. להלן הן הטכניקות היעילות ביותר, מבחירת רכיב ועד שילוב ברמת המערכת.

Inputing filter

מסננים בנקודת הכניסה לחשמל הם ההגנה העיקרית נגד רעשים שבוצעו.מרכיבים מרכזיים כוללים:

  • (ב) [ה]ב"ה]: [ה], [ה], [ה], [ה]], [העיקרון] [ה]] [ה]] [ה]]]] [ה'], [ה'], [ה']'[ה']'[ה']']'[ה']']'[ה']']'[ה'[ה']']']'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
  • (FLT:0)X ו Y Capacitorstorstors:1 - X capacitors (שורה חוצה וניטראלי) מסנן רעשים שונים-מוde; Y capacitors (line-to-ground או נייטרלי-to-ground) מסנן רעש משותף-מודל. השתמש בכובעים מאובטחים עבור ראשי AC.
  • (FLT:0LC FiltersssigFLT:1) - מסנני LC נמוכים (למשל, ⁇ -filter) ניתן לכוון כדי לדכא להקות תדר ספציפיות.ה inductor וערכי capacitor צריך לבחור להימנע מהדהד בתוך ספקטרום הרעש.
  • (FLT:0)Ferrite BeadsFLT:1, יעיל עבור רעש גבוה ⁇ (מעל 10 MHz) הם ממוקמים על חוטים בודדים או סביב חבילות כבלים כדי להוסיף הפסד ללא התנגדות משמעותית DC.

עיצוב מסנן חייב לקחת בחשבון עבור תקלות, פרציטיות רכיב, ואת הצורך לעמוד הן חוצות והן קורנות גבולות פליטה. ... [+] כלי סימום (למשל, SPICE עם מודלים ספקים) לעזור אופטימיזציה ביצועים מסנן לפני הסתברות.

מגן וקרקע

הגנה נכונה וקרקע למנוע רעש מהפיכה על כבלים ובריחה מהמסגר.

  • (ב) ,0) ניתן לפטור את שורת ה- 1 (בקיצור: ⁇ ) או לחסום מגן על כוח וכבלי אות יש לסיים התייחסות לקרקע נמוכה של אחד או שניהם, בהתאם לתדירות.עבור פליטות , הפסקת 360 מעלות (באמצעות מחברים מוגנים) היא הרבה יותר גבוהה לחיבורי חזיר.
  • (FLT:0Ground Airs and Star GroundingFIRLT:1) - מטוס קרקע מוצק על PCB מקטין את הדחף הקרקעי ומצמצם את טיפות המתח המשותף.כוכב המפריד בין תשואה גבוהה רועשת לבין תשואה אנלוגית רגישה כדי להימנע מזיהום.
  • (ב) ,0) צ'יפסה (FLT:1) - הציוד יש להתחבר ישירות לכדור הארץ (או הקרקע הבטוחה) עם רצועה דלת חינוך.זה מספק כיור עבור זרמי מוזה משותף ומונע מהם לזרום לתוך כבלי אות.
  • (FLT:0)Ferrite Cores על CablesFirLT:1) - הוספת ליבת ferrite (snap-on או toroidal) סביב כבל מגביר את החסימה המשותפת ומפחית את פליטות שבוצעו מן הכבלים הפועלים כאנטנה.

המונחים: PCBout Best Practices

אפשרויות עיצוב ברמה של מועצת המנהלים יש השפעה משמעותית על פליטות שבוצעו.

  • (FLT:0) מינימליזציה של אזורי לולאה (FLT:1) - שמור על נתיבי אות מהירים וזרם החזרה שלהם קרוב יחד כדי להפחית את החדירה ואת ההפיכה המגנטית.
  • (FLT:0) אנליסט אנליג וסעיפים דיגיטליים של ההרחבה 1 (FLT:0) – לוח החלוקה למניעת החלפת רעשים דיגיטליים מלהיכנס לנתיבי אנלוגיה או לאספקת חשמל.
  • (FLT:0)Decoupling Capacitorser 1: (מקום נמוך-ESR capacitorstors קרוב ככל האפשר ל- IC Power pins.מספר ערכים (למשל, 0.1 μF + 1 nF + 100 pF) יכול לכסות טווח תדר רחב.
  • (FLT:0)Trace RutingveFLT:1 - שמור על מעבר גבוה הנוכחי עקבות קצרים ורחבים. להימנע מניתוק אותות רגישים ליד עקבות כוח רועש או מעבר צמתים שונים יכול להפחית פליטות של מוות משותף.
  • (FLT:0)Power Supply LayouttureFLT:1 - למקם את רכיבי המסנן הקלט ליד המחבר למלכוד רעש לפני שהוא מתפשט על פני הלוח. השתמש במטוסי חשמל נפרדים עבור תחומים מתח שונים.

בחירה מתאימה

בחירת רכיבים נמוכים-EMI מאמת את הציות:

  • (FLT:0) שעון ספדור-ספיצ'רום 1(Figrum) – שינוי תדירות השעון מפיץ את האנרגיה על פני להקה רחבה יותר, צמצום פליטות השיא בזיהומים ספציפיים.
  • (FLT:0) נהגי LVCMOS במקום CML במהירות גבוהה שבו ניתן) מקטין תוכן גבוה.
  • (FLT:0) פילטרים משולבים EMIBuildsFLT:1 - כמה מחברים ו- ICs כוללים סינון מובנה עבור רעש משותף ורעש שונה-מומדה.אלה יכולים לחסוך שטח לוח ולהקטין את הסיכון לעיצוב.

דוגמה מעשית: מייגש הרשאות מ SMPS

שקול 12 V, 3 ממיר זבוב להאכיל עומס דיגיטלי.ללא הפחתה, בצע פליטות על קלט AC עולה על גבולות FCC Class B מ 2 MHz ל 10 MHz.הצעדים הבאים מביאים את העיצוב לציות:

  1. הוסף חנק משותף (2 מ"H, מדורג עבור 3 A) בין המחזר לבין capacitor קלט.
  2. מניחים 0 μF Y capacitor מ DC קרקע אל האדמה (באמצעות Y2 capacitor מותאמים בטיחות).
  3. להחליף את הציפוי הגדול עם סוג נמוך יותר של ESR ולהוסיף 10 nF סרט capacitor במקביל.
  4. לשפר את טכניקת הטרנספורמציה כדי להפחית את הציפוי הבין-winding.
  5. עיין בלולאה הראשית של מעבר חזק על ה- PCB, עם מטוס קרקע בצד השני.

לאחר שינויים אלה, re-measurement מראה שולי 15 dB μV בכל התדרים.

מסקנה

פליטות מותאמות הן אתגר מתפשט באלקטרוניקה המודרנית, אבל הם יכולים להיות מטופלים באופן שיטתי באמצעות שילוב של ידע תקני, מדידה מדויקת וטכניקות הקטנת מוכחת. החל עם סינון חזק קלטות כוח, פריסת לוח זהירה, וקרקע נאותה מספקת את הבסיס לתכנון תואם. מוקדם שיתוף פעולה בדיקות וזיקוקציה טרום-אחרי להפחית את הסיכון של תוכניות הרגע האחרון וההסמכה על ידי שילוב של מהנדסים אלה יכול לענות על ידי פיתוח מודלים אלקטרומגנטיים, אשר נועדו באופן קבוע, כדי לענות על ידי פונקציות התפתחות יעילה, אשר יכולים לענות על ידי פונקציות אלקטרומגנטיות, אשר נועדו באופן קבוע, כדי לענות על איכות הסביבה האלקטרומגנטיות, אשר יכול לענות על ידי פונקציות פיתוח התקנים אלה.