Có những hành vi nào?

Sự tương thích điện tử (EMC) đảm bảo rằng các thiết bị điện tử có thể hoạt động trong môi trường điện tử được chia sẻ mà không gây ra hay gặp sự can thiệp. Khí thải điều khiển là một tập hợp phụ của EMC không được kiểm soát (không được phép) phát ra dọc theo các đường dẫn điện như dòng điện, cáp tín hiệu, và các liên kết mặt đất. Không giống như việc phát quang khí thải, di chuyển không gian, điều khiển khí thải qua giao diện nối và thường được đo lường qua tần số 150 kHz đến 30 MHz cho thiết bị thương mại và công nghiệp. Những sự nhiễu loạn này có thể phá vỡ hiệu suất của các thiết bị thiết bị gần đó, dữ liệu tham nhũng, hoặc thậm chí dẫn đến sự thất bại hệ thống. Việc hiểu tự nhiên, và các kỹ sư cần thiết để thiết lập và các sản phẩm phân hủy các sản phẩm cần thiết.

Các tiêu chuẩn và quy tắc then chốt

Các cơ quan điều chỉnh trên toàn thế giới đặt ra giới hạn về việc xử lý khí thải để bảo vệ quang phổ điện từ.

  • CISPR 22 / CISPR 32 [FLT: 1] – Tiêu chuẩn quốc tế cho thiết bị công nghệ thông tin và thiết bị đa phương tiện. Những giới hạn này xác định giới hạn cho cả chính và cổng thông tin.
  • Phần 15 Subpart B ) – Điều luật Liên bang liên bang về bộ tản nhiệt vô tình. Nó yêu cầu tiến hành giới hạn phát hành các thiết bị được bán ở Mỹ.
  • IEC 61000-6-3 / 61000-6-4 – tương tự như tiêu chuẩn tiết ra EMC cho môi trường dân cư, thương mại và công nghiệp.
  • EN 55032 / 55035 ) – tiêu chuẩn châu Âu phù hợp với thiết bị đa phương tiện.

Những tiêu chuẩn này xác định phương pháp đo lường, phạm vi tần số và mức độ nhiễu tối đa. Ví dụ, giới hạn FCC Phần 15 hạng B là chặt chẽ hơn hạng A, nhắm vào ứng dụng dân cư. Các kỹ sư nên tham khảo ý kiến về các tiêu chuẩn thích hợp với phân loại sản phẩm và thị trường đích. Bạn có thể tìm thấy những giới hạn chi tiết trên trang [FLT: 0] [FLT: 1] hoặc qua cổng [FL:2] [FL:2] EMC].

Những nguồn thông thường của việc thi hành công việc

Khí thải được điều khiển bắt nguồn từ các mạch điện và hệ thống phụ tạo ra tiếng ồn tần số cao và đưa nó vào nguồn điện hoặc đường dây tín hiệu. Nguồn gốc chìa khóa bao gồm:

  • Nguồn cung cấp quyền lực (SMPS) ) – Việc chuyển đổi nhanh các tiềm năng trong hệ thống chuyển đổi DC-DC tạo ra các điều hòa và chuông có thể đi ngược lại các công cụ chính AC hay xuống dòng xuôi dòng.
  • Các mạch điện digital ) – đồng hồ tốc độ cao, xe buýt dữ liệu, và giao diện I/O sản xuất các dòng điện tạm thời để tiêm tiếng ồn vào đường ray cung cấp.
  • Đường đua và Relays ) – Việc chuyển đổi trọng lượng dẫn điện tạo ra gai điện áp và vòng cung, dẫn tới tiếng ồn băng thông rộng điều khiển.
  • Những người truyền năng lượng phụ nữ ) – Trong khi chủ yếu là một nguồn RF, ăng-ten không khớp hoặc bố trí kém có thể lấy năng lượng vào dòng điện.
  • Lỗi hoặc không được bảo vệ ) – Dây cáp dài hoạt động như ăng-ten cho dòng lưu thông chung; việc che chắn hoặc nền tảng kém có thể biến chúng thành ống dẫn cho việc thải.
  • Các thiết bị phân tách và các mạch thời gian ) – không tuyến tính tạo ra các hiệu ứng độ bão hòa thấp cũng là một dạng của việc thải ra.

Nhận diện nguồn chủ yếu là bước đầu tiên trong việc giảm thiểu, gần sân với một bộ phận dò hoặc gần sân có thể giúp xác định nguồn phát điện trên một máy tính cá nhân hoặc dây cáp lắp ráp.

Kỹ thuật đo lường để thực hiện các nhiệm vụ

Tính toán chính xác là thiết yếu để tuân theo. Thiết lập chuẩn bao gồm:

  • LISNDORN Network [LISN:1) – Đặt giữa nguồn điện và các thiết bị dưới thử nghiệm (EUT). LISN cung cấp một sự im imposation (thường là 50 GH) trên phạm vi đo lường và cô lập EUT từ tiếng ồn bên ngoài.
  • [FLT: 0]EMI Repler hoặc Spectrum phân tích ) – đo điện thế qua cổng ra LISN. Quasi-peak và máy dò trung bình được dùng để tương ứng với nhận thức của con người về can thiệp. bandwidth (RBW) được đặt thành 9K hoặc 120 kHz tùy theo tiêu chuẩn.
  • Thiết lập cố định – Việc thải ra được đo theo các đường điện (phase, trung lập, đất) và trên cổng đèn/telecom nếu cần thiết. Điện tích điện trong khi sự thải được ghi nhận trong phạm vi tần số đã ghi rõ (thường 150 kHz đến 30 MHz).

Kiểm tra trước khi dùng máy phân tích phổ và LISN có thể tiết kiệm thời gian và chi phí trước khi xác định chính thức. Để lặn sâu hơn, hãy đề cập đến tài liệu hướng dẫn [FLT: 1].

Chiến dịch ly dị để thực hiện các nhiệm vụ

Việc tái tạo khí thải đòi hỏi sự kết hợp giữa việc lọc, bảo vệ, nền và thiết kế cẩn thận. dưới đây là những kỹ thuật hiệu quả nhất, từ sự chọn lọc thành phần đến sự kết hợp hệ thống.

Lọc nhập

Bộ lọc tại điểm nhập điện là sự phòng thủ chính chống lại tiếng ồn đã điều khiển. Thành phần quan trọng bao gồm:

  • Giao thức-Mode Chokes ) – Một lõi i vàng với hai luồng gió mà hiển thị sự im im lặng cao để dòng chảy thông thường trong khi cho phép tín hiệu vi phân loại để thông qua. Nghiêm trọng cho nhiễu làm tăng tốc độ xuất hiện tương đương trên cả hai dòng với mặt đất.
  • Bộ lọc bộ lọc khác nhau (FLT: 0] X và Y fronts [FLT: 1] – X tụ điện X (một đường và trung lập) lọc lọc bộ lọc vi phân; Y tụ điện (dòng- mặt đất tới mặt đất hay trung lập) thành phố. Hãy dùng nhiễu chính được bảo mật cho AC.
  • Bộ lọc – bộ lọc LC thấp (v. d., i- ) có thể điều chỉnh để ngăn chặn tần số tần số cụ thể. Giá trị bộ bắt cóc và bộ tụ điện nên được chọn để tránh khả năng cộng hưởng trong quang phổ nhiễu.
  • Phụ đề được thực hiện bởi Động Phim

Thiết kế lọc phải giải thích sự thiếu sót, ký hiệu thành phần và nhu cầu đáp ứng cả hai giới hạn được điều khiển và phát ra. Công cụ mô phỏng (v. d., SPICE với mô hình người cung cấp) giúp tối ưu hóa hiệu suất lọc trước khi khởi động.

Khiên chắn và mặt đất

Khi che chắn và xây dựng một cách thích hợp, tiếng ồn không thể nối với dây cáp và thoát khỏi rào chắn.

  • Khiên chắn – lá chắn hoặc lá chắn trên năng lượng và cáp tín hiệu phải được cắt ra để tham chiếu mặt đất thấp ở một hoặc cả hai đầu, tùy thuộc vào tần số. Đối với việc xử lý việc thải, 360 độ (dùng hệ thống kết nối) là cao hơn nhiều so với kết nối của lợn.
  • [FLT: 0] Máy bay xoay quanh và Sao (FLT:1) – Một mặt phẳng đặc trên một máy bay PCB giảm hiệu năng mặt đất và giảm thiểu các giọt điện áp thường xuyên. Sao mặt đất tách biệt nhiễu- trái ngược từ sự trở về nhạy cảm để tránh ô nhiễm.
  • Mặt đất Chassising ) – Thiết bị khung khung cảnh nên được kết nối trực tiếp vào trái đất (hoặc mặt đất an toàn) với dây dẫn giảm. Nó cung cấp một bồn chứa cho dòng chảy chung và ngăn chặn chúng chảy vào cáp tín hiệu.
  • Phụ nữ dùng máy tính ) – Thêm một lõi ferite (snap-on hoặc ro-ro-to-to-toital) xung quanh một dây cáp tăng mức độ thụ tinh thông thường và giảm lượng khí thải từ cáp hoạt động như một ăng ten.

Bố trí máy tính xách tay

Lựa chọn thiết kế bảng có tác động lớn đến việc xử lý khí thải.

  • Vùng Loops ) – Giữ các tín hiệu tốc độ cao và các dòng chảy trở lại gần nhau để giảm vòng cuộn và nối từ trường. Hãy dùng máy bay tiếp tục bên dưới các lớp tín hiệu.
  • [FLT: 0] Chia vùng Analog và phần kỹ thuật số ) – Phân chia bảng để ngăn nhiễu nhiễu chuyển đổi số không đi vào các đường dẫn cung cấp tương tự hoặc điện. Hãy dùng vùng riêng lẻ kết nối tại một điểm duy nhất nếu cần thiết.
  • Các tụ điện [FLT:] — Nơi thấp-ESR tụ điện càng gần các ghim điện IC. Nhiều giá trị (v. d., 1 + 1 nF + 100 pF) có thể bao phủ một tần số rộng.
  • Chạy ) – Giữ các dấu vết hiện thời ngắn và rộng. Tránh các tín hiệu nhạy gần dấu điện ồn hoặc chuyển đổi nút. Tín hiệu khác nhau có thể giảm hiệu khuếch tán chung.
  • Bố trí nguồn điện – Chọn các bộ phận lọc nhập gần các kết nối để nhiễu trước khi nó lan ra trên bảng. Hãy dùng máy bay điện năng riêng để tạo miền điện áp khác nhau.

Chọn thành phần

Chọn các thành phần thấp-EMI đơn giản hóa sự tuân theo:

  • Máy phát điện [FLT: 1] – Việc tăng tần số đồng hồ phát ra năng lượng qua một ban nhạc rộng hơn, giảm lượng phóng xạ cao nhất ở mức độ điều hòa cụ thể. Nhiều vi điều khiển và SoCs cung cấp tính năng này.
  • Trình điều khiển chậm ) – dùng IC với tốc độ giết được kiểm soát (v.g., LVCMS thay vì CML tốc độ cao nơi có thể) giảm nội dung mức độ độ độ độ tần số cao.
  • Bộ lọc EMI ) – Một số kết nối và IC bao gồm bộ lọc có sẵn cho nhiễu nhiễu chung và nhiễu nhiễu chiếu vi phân. Những bộ này có thể lưu không gian bảng và giảm rủi ro thiết kế.

Ví dụ thực tiễn: Di dời các khoản tiền từ một SMPS

Hãy xem xét một số 12 V, 3 một bộ chuyển đổi một bộ phận số, không giảm tốc độ, đã tiến hành việc thải ra các loại thông tin từ 2 MHz đến 10 MHz. Những bước sau mang thiết kế này trở thành sự tuân thủ:

  1. Thêm một nút giống nhau gây nghẹt thở (2 mH, đánh giá 3 A) giữa bộ thu và bộ tụ nhập.
  2. Đặt một tụ điện 0- 1- 2-F Y từ DC xuống trái đất (dùng một tụ điện Y2 có độ an toàn).
  3. Thay thế tụ điện lớn đầu vào bằng dạng ESR thấp hơn và cộng với tụ điện 10 nF song song.
  4. cải thiện kỹ thuật chuyển hóa để giảm sự tương tác giữa các chiều.
  5. Đi theo vòng xoay chính trên máy tính cá nhân, với một máy bay mặt đất ở phía thứ hai.

Sau những thay đổi này, việc tái cập nhật lại cho thấy có 15 dBV ở mọi tần số.

Kết luận

Lượng khí thải được điều khiển là một thách thức phổ biến trong điện tử hiện đại, nhưng chúng có thể được giải quyết một cách có hệ thống thông qua sự kết hợp của các tiêu chuẩn, các kỹ thuật đo chính xác và được chứng minh. bắt đầu với việc lọc mạnh mẽ đầu vào các đầu vào điện, bố trí bảng cẩn thận, và nền tảng thích hợp cung cấp nền tảng cho một thiết kế hợp lệ. trước khi kiểm tra tính hiệu quả và tinh chỉnh định trước giảm nguy cơ của các thiết kế thiết kế mới nhất và xác định sự thất bại. bằng cách tích hợp các thực hành vi phát triển, các kỹ sư có thể cung cấp các sản phẩm có thể đáp ứng các yêu cầu điều chỉnh và hoạt động trong môi trường điện từ tính dự kiến định của họ.