En iyi Elektromanyetik Uyumluluk (EMC) performansı için güç hatları ve zemin sistemleri tasarlamak, elektrik ve elektronik ekipman güvenilir çalışmasını sağlamak için gereklidir. Proper design en hassas cihazları bozabilir, veri yolsuzluk riskini azaltır ve IEC 61000,COM Part 15 gibi düzenleyici standartları karşılamak için yardımcı olur ve CIS 22. Modern kurulumlarda yüksek frekanslı geçiş dönüştürücüleri, hızlı dijital mantık ve kablosuz iletişim koexist, hatta küçük lapları azaltır.

EMC ve Onun Önemini Anlamak

Elektromanyetik Uyumluluk (EMC), yakın devrelere yol açan bir sistem yeteneğidir.Sürekli elektromanyetik müdahale bağlamında, EMC, her iki işlemi de kontrol eder (önemli olarak, yetersiz zemin telleri) ve radiated emisyonlar (örneğin, elektrik dağıtımlarını) kötü şekilde tasarlayabilir veya kablosuz alıcılar, tıbbi cihazlar veya endüstriyel kontrol sistemleri bozabilir.

EMC'nin önemi basit işlevin ötesine geçiyor. Düzenleme organları dünya çapında radyo spektrumunu korumak için EMI'de sıkı sınırları güçlendiriyor. Örneğin, Avrupa Birliği'nin EMC Direktifi (2014/30/EU) CE işaretini en elektrik ekipmanlarından çıkarmalı ve her iki kasıtlı olmayan yayılmacılar için sınırlar oluşturuyor.

Power Lines için tasarım ilkeleri

Power hatları sadece temel AC veya DC akımı değil, aynı zamanda geçiş düzenleyicileri, motor sürücüleri ve diğer doğrusal olmayan yükler tarafından üretilen yüksek frekanslı gürültü taşır. Bu hatları gürültü yayılımı ve radyasyonu en aza indirmek için tasarlayın.

Kesirli Pair Davranışları

Robotik enerji iletkenleri, dört uçlu ve geri dönen iletkenler arasındaki döngü alanını önemli ölçüde azaltır. Daha küçük bir döngü alanı, iletkenlerin dış manyetik alanlara yönelik daha düşük manyetik alan radyasyonu anlamına gelir. AC güç hatları için, her iki aşamada da nötr iletkenleri bir şekilde bir araya getirir. DC sistemlerinde, pozitif ve negatif rayları da birleştirir.

Kablo Segregation ve Fiziksel Ayrılma

Güç hatları ve hassas sinyal kabloları arasındaki yeterli fiziksel ayrımı korumak, en basit ve en etkili EMC önlemleridir. En az 10 cm (4 inç) düşük frekanslı kablolar ve 30 cm (12 inç) veya daha fazla kablo taşımaları tavsiye edilir.Dışlama kaçınılmazdır, kablolar kapasiteye ve en yüksek hızlara kadar geçmelidir.

Impedance Matching and Transmission Line Effects

Birkaç MHz'in üzerindeki frekanslarda, güç hatları iletim hatları olarak hareket eder. Mismatched impedances, 50 ULL veya 75 TEL'in yüksek hızlı güç dağılımını (örneğin, dijital sistemlerde), düşük frekanslı devreler veya eşanlı güç kabloları üzerinde kontrol edilen bir yükleri kullanarak, 50 ULL veya 75 ULLAH'ın yüksek çözünürlükte bir dirençle sonlandırır.

Giriş ve Çıktı Filtreleme

Filtreleme, EMI. Place'i baskı altına almak için birincil yöntemdir. Güçlerin depoya girdiği noktada bir çizgi filtreyi yerleştirin. Filtreleme, birçok kişiye ait bir dizi inductor (common-mode choke) ve shunt kapasitors (X-kapıtıcılar ve zemine karşı çalışır).For DC güç hatlarında, ferrite beadsler kullanın veya yüksek frekanslı bir sesin arttırılması için çeşitli ısıtılabilir.

Dengesiz vs. Unbalanced Lines

Dengeli çizgiler (her iki iletkenin de toprağa eşit derecede engeli vardır) elektrik dağıtım için daha az radiated EMI, merkezi bir zeminle tedarik edilen (gösterilen) sistemlerde, mevcut akışları bir zemin düzlem veya şasi ile döndürür.Örneğin, elektrik dağıtım için diferansiyel sinyalleme kullanın.

EMC için Sistem Tasarımı

Grounding, hata akımları için düşük bir kesinti yol sağlar ve devreler için istikrarlı bir referans gerilimi sağlar.For EMC, zemin sistemi yüklemenin farklı kısımları arasında gerilim artışı kontrol etmeli ve antenler olarak hareket etmesini önlemeli.

SinglePoint vs. Multi-Point Grounding

[FONT:0) Tek nokta zemini[Dönetici:0) Düşük frekanslı sistemler için uygundur (daha düşük 1 MHz). Tüm devre nedenleri bir fiziksel noktada, genellikle güç kaynağının yakınında bulunur. Bu, düşük zeminli bir zeminle hareket eder, yüksek frekanslarda antenler gibi hareket eder.Inktöre göre, sadece yüksek frekanslı sistemler için bir tek bir noktaya kadar kullanılabilir.

Low-Impedance Grounding

Zeminin şarj edilmesi, düşük bir zemin iletkeninin uzunluğuna ve ters yönde orantılı olması için düşük tutulması gerekir. Geniş bakır iletkenler kullanın (aynı kesit için 25 mm2 geçiş için yüksek frekanslı) ve yüksek frekanslı bir alan için yüksek frekanslı bir alan için, bir zeminli ızgara veya ağ geçidi için sabit bir bağlantıya sahip olmak için sabit bir şekilde sabitlenir.

Ground Loop Önleme Önleme

Ground loops, iki zemin noktası bir iletken tarafından ayrılırken, manyetik alanlar oluşturan bir döngü oluşturur.Indüktör gerilim hassas elektroniklere müdahale edebilir.Yerel noktaları önlemek için, düşük frekanslı devreler için tek bir nokta zemin kullanın ve optors, izolasyonlu transformatörler veya diferansiyel sinyal iletimi gibi döngüyü parçalayın.In audio or ölçüm sistemleri, zemin asansör noktaları ekipman girişlerinde geçici rahatlama sağlayabilir, ancak kalıcı çözümler kaynağında ele alınmalıdır.

Dünya Toprakları ve Soil Direnk

Bir toprak zemininin etkinliği (örneğin, zemin çubuğu, gömülü ağ), birleşik dirençe bağlı olarak, Kuru kumlu topraklar 1000 ⁇ m'in üzerinde direnebilir, ancak moist kil 50 ⁇ m'in altında olabilir. Çok az sayıda zemin çubuğunu veya derin elektriksel olarak iki kat daha iyi bağlayabilir.

Bağlanma ve Eşpotansiyel

Bonding tüm metal muhafazaları, kablo koruyucuları ve zemin iletkenleri bir donatmış yüzey oluşturmak için bağlar.Bu, nesneler arasındaki tehlikeli gerilim farklılıkları önler ve arkeaj riskini azaltır. iyi niyetli bir yüklemede, tüm ekipman, düşük hacimli bir zemine bağlıdır (veya birden fazla otobüsle bağlantılı).

Optimal EMC için ek stratejiler

Güç hattının yanı sıra, birkaç tamamlayıcı teknik daha EMC performansını artırır.

Tel Shielding ve Shield T kararlılık

Shieldlı kablolar hem de yüzeysel sular için etkilidir. kalkanlar hem yüksek frekanslı sinyallerin hem de doğrudan bir anten haline gelmesini engellemek için, ancak düşük frekanslı analog sinyallerin sadece bir ucunda,% 5 mm'den daha uzun süre değil.

Ferrite Beads ve Common-Mode Chokes

Ferrites yüksek frekanslı gürültüyü ısıtarak bastırır. Common-modee çekirdeği, giriş noktasındaki iki rüzgarlı, düşük ekleme kaybı ile dengelenen 10-20 dB ile ortak mod emisyonlarını azaltabilir.Daha agresif filtreleme için, üç veya dört tur boyunca kabloyu bir ferrite ile ortak-modea (örneğin, 1-20 ss için) x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x

Proper Cable Routing ve Segregation in Enclosures

Ekipman kabinleri, fiziksel olarak AC güç hatları, DC güç hatları, sinyal kabloları ve zemin iletkenleri kullanın. Mesafeleri korumak için ayrı kablolar kullanın.Yolda yüksek hızlı kablolar yer alan zemin uçağa en aza indirmek için mümkün olduğunca yakın. uzun süre hassas kablolar şarj etmek için doğru bir kablolar için paralel olarak, bir kablonun doğru bir açıyla ve mümkünse, aralarında bir zeminli metal kalkanı yerleştirin.

Anahtarlama Gürültünün Kaynağında Etkisi

Pasif devreleri kullanarak kökeninde EMI'yi devre dışı bırakmak, RC damping ağlarını kanala indirmek ve güç dönüştürücülerine yaymak için yaymak için kullanmak. Soft-switching topolojiler (örneğin, LLC reson dönüştürücüler) doğal olarak daha az elektrotiğe sahip bir şekilde çalışır. Place decoupling cleors as possible to the load pins: a small seramik cleor (0.01-0.1 μF)

Ground Planes ve Return Path Management

Devre kurullarında, sürekli bir zemin uçağı en etkili EMC aracıdır. Yüksek frekanslı akımlar için düşük hızlı bir şekilde geri dönüş yolu sağlar ve gemideki gerilim farklarını asla ayırmayın, köprüleri veya ferriteleri kesinlikle gerekli değilse, ayrı adaları bağlar.Bu geri dönüş yolundan doğrudan doğruya doğru sinyalin altından geri döndürür; bu kuvvetin geri dönüş akımını ortadan kaldırır ve mevcutları tamamen yok eder veya boşlukları ortadan kaldırır.

Test ve Uyum

EMC için tasarım test yoluyla doğrulanmalıdır. Geliştirme sırasında Pre-compliance testleri üretimden sonra tam ölçekli sertifikasyondan çok daha az pahalıdır.

Övüler Test Edildi

EMI'yi, bir hat tarafından yapılan ölçüm, 150 kHz'den 30 MHz'e kadar yapılan bir sabit limit kullanarak elektrik hatlarıyla yapılan ölçümler: CISPR 16. LISN ile emisyonlar arasındaki ölçümler ve ekipman test edilenler arasında (EUT) Bir spektrum analizci veya EMI alıcısı, 150 kHz'den 30 MHz'e kadar frekanslar.

Radiated Emissions Testleri

Radiated emisyonlar bir anekoic odasında veya açık bir test sitesinde (OATS) ölçülür ve 30 MHz'den 1 GHz'e kadar anten taramaları yapılır (veya mikrodalga ekipman için daha yüksek).

Immunity Test

EMC ayrıca dış müdahaleye karşı ekipman gerektirir. Elektrostatik deşarj (ESD) IEC 61000-4-4-2 başına bağışıklık, IEC 61000-4-3 ve elektriksel hızlı bir şekilde (EFT) SR 61000-4-4-4-4 test için test edilmelidir.

Uyum Kontrol listeleri ve Standartlar

Tasarım aşamasında erken uygulanabilir standartlarla kendinizi ailerize edin. Anahtar belgeler şunları içerir:

  • [FONT:0)IEC 61000-6-3/6-4) - Ev ve endüstriyel ortamlar için genetik emisyon standartları.
  • [FONT=0)FCC Bölüm 15[DÜDÜT:1) - ABD'deki geleneksel radyatörler için Sınırlar.
  • [FONT:0)CISPR 22 (EN 55022)).
  • [FONT:0)IEC 61000-4-x – Immunity test standartları.
  • [FONT:0]MIL-STD-461[[DÜT:1] – Askeri EMC gereksinimleri (ticaretten daha iyi).

Belirli tasarım özelliklerine her gereksinimin bir uyum matrisi oluşturun (örneğin, “15 MHz, AC girdi üzerinde ferrite kullanmak”). Bu yapılandırılmış yaklaşım denetimleri önler.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

En iyi uygulamaları kullanarak, doğru fiziksel ayrılık, tek nokta veya çok yönlü bir yer değiştirme, kablo yönlendirme, devre düzeni, üstoloji, filtreleme ve koruma sistemleri tasarlayın.En iyi uygulamaları uygulayarak - bir projenin başlangıcındaki en iyi fiziksel ayrım, tek nokta veya çok noktalı yer değiştirme gibi, düşük maliyetli dünya bağlantıları ve etkili kablo kalkanı - mühendisler elektromanyetik müdahaleyi önemli ölçüde azaltıp uluslararası standartlarda çalışmasını sağlayabilirler.