फिल्टर क्यापेसिटरहरू, सामान्य-मोड इन्डक्टरहरू, र चुम्बकीय मोतीहरू EMC डिजाइन सर्किटहरूमा सामान्य आकृतिहरू हुन्, र विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप हटाउनका लागि तीन शक्तिशाली उपकरणहरू पनि हुन्।
सर्किटमा यी तीनको भूमिकाको बारेमा, मलाई विश्वास छ कि धेरै इन्जिनियरहरूले बुझेका छैनन्, यो लेख तीन EMC sharpest हटाउने सिद्धान्तको विस्तृत विश्लेषणको डिजाइनबाट आएको हो।
१. फिल्टर क्यापेसिटर
उच्च-फ्रिक्वेन्सी आवाजलाई फिल्टर गर्ने दृष्टिकोणबाट क्यापेसिटरको अनुनाद अवांछनीय भए तापनि, क्यापेसिटरको अनुनाद सधैं हानिकारक हुँदैन।
फिल्टर गरिने आवाजको आवृत्ति निर्धारण गर्दा, क्यापेसिटरको क्षमता समायोजन गर्न सकिन्छ ताकि अनुनाद बिन्दु केवल गडबडी आवृत्तिमा पर्छ।
व्यावहारिक इन्जिनियरिङमा, फिल्टर गर्नुपर्ने इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक आवाजको फ्रिक्वेन्सी प्रायः सयौं मेगाहर्ट्ज वा १GHz भन्दा बढी हुन्छ। यस्तो उच्च आवृत्ति इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक आवाजको लागि, प्रभावकारी रूपमा फिल्टर गर्न थ्रु-कोर क्यापेसिटर प्रयोग गर्नु आवश्यक छ।
साधारण क्यापेसिटरहरूले उच्च-फ्रिक्वेन्सी आवाजलाई प्रभावकारी रूपमा फिल्टर गर्न नसक्नुको दुई कारण छन्:
(१) एउटा कारण यो हो कि क्यापेसिटर लिडको इन्डक्टन्सले क्यापेसिटर रेजोनान्स निम्त्याउँछ, जसले उच्च-फ्रिक्वेन्सी सिग्नलमा ठूलो प्रतिबाधा प्रस्तुत गर्दछ, र उच्च-फ्रिक्वेन्सी सिग्नलको बाइपास प्रभावलाई कमजोर बनाउँछ;
(२) अर्को कारण भनेको उच्च-फ्रिक्वेन्सी सिग्नललाई जोड्ने तारहरू बीचको परजीवी क्यापेसिटन्स हो, जसले फिल्टरिङ प्रभावलाई कम गर्छ।
थ्रु-कोर क्यापेसिटरले उच्च-फ्रिक्वेन्सी आवाजलाई प्रभावकारी रूपमा फिल्टर गर्न सक्ने कारण यो हो कि थ्रु-कोर क्यापेसिटरमा लिड इन्डक्टन्सको कारणले क्यापेसिटर रेजोनान्स फ्रिक्वेन्सी धेरै कम हुने समस्या हुँदैन।
र थ्रु-कोर क्यापेसिटरलाई धातु प्यानलमा सिधै स्थापना गर्न सकिन्छ, धातु प्यानलले उच्च-फ्रिक्वेन्सी आइसोलेसनको भूमिका खेल्छ। यद्यपि, थ्रु-कोर क्यापेसिटर प्रयोग गर्दा, ध्यान दिनुपर्ने समस्या भनेको स्थापना समस्या हो।
थ्रु-कोर क्यापेसिटरको सबैभन्दा ठूलो कमजोरी भनेको उच्च तापक्रम र तापक्रमको प्रभावको डर हो, जसले थ्रु-कोर क्यापेसिटरलाई धातु प्यानलमा वेल्ड गर्दा ठूलो कठिनाइहरू निम्त्याउँछ।
वेल्डिङको क्रममा धेरै क्यापेसिटरहरू क्षतिग्रस्त हुन्छन्। विशेष गरी जब प्यानलमा ठूलो संख्यामा कोर क्यापेसिटरहरू स्थापना गर्न आवश्यक पर्दछ, जबसम्म क्षति हुन्छ, मर्मत गर्न गाह्रो हुन्छ, किनकि क्षतिग्रस्त क्यापेसिटर हटाउँदा, यसले नजिकैका अन्य क्यापेसिटरहरूलाई क्षति पुर्याउँछ।
२.सामान्य मोड इन्डक्टन्स
EMC ले सामना गर्ने समस्याहरू प्रायः सामान्य मोड हस्तक्षेप भएकाले, सामान्य मोड इन्डक्टरहरू पनि हाम्रा सामान्यतया प्रयोग हुने शक्तिशाली घटकहरू मध्ये एक हुन्।
सामान्य मोड इन्डक्टर एक सामान्य मोड हस्तक्षेप दमन उपकरण हो जसमा फेराइट कोरको रूपमा हुन्छ, जसमा एउटै आकारका दुई कुण्डलहरू हुन्छन् र एउटै फेराइट रिंग चुम्बकीय कोरमा सममित रूपमा घाउ भएका उही संख्याका घुमाउरोहरू हुन्छन् जसले चार-टर्मिनल उपकरण बनाउँछ, जसमा ठूलो हुन्छ। सामान्य मोड सिग्नलको लागि इन्डक्टन्स दमन प्रभाव, र भिन्न मोड सिग्नलको लागि सानो चुहावट इन्डक्टन्स।
सिद्धान्त यो हो कि जब सामान्य मोड करेन्ट बग्छ, चुम्बकीय रिंगमा चुम्बकीय प्रवाह एकअर्कालाई सुपरइम्पोज गर्दछ, यसरी पर्याप्त इन्डक्टन्स हुन्छ, जसले सामान्य मोड करेन्टलाई रोक्छ, र जब दुई कुण्डलीहरू डिफरेंशियल मोड करेन्टबाट बग्छन्, चुम्बकीय रिंगमा चुम्बकीय प्रवाहले एकअर्कालाई रद्द गर्दछ, र लगभग कुनै इन्डक्टन्स हुँदैन, त्यसैले डिफरेंशियल मोड करेन्ट एटेन्युएशन बिना पास हुन सक्छ।
त्यसकारण, सामान्य मोड इन्डक्टरले सन्तुलित रेखामा सामान्य मोड हस्तक्षेप संकेतलाई प्रभावकारी रूपमा दबाउन सक्छ, तर भिन्न मोड संकेतको सामान्य प्रसारणमा कुनै प्रभाव पार्दैन।
सामान्य मोड इन्डक्टरहरू उत्पादन गर्दा निम्न आवश्यकताहरू पूरा गर्नुपर्छ:
(१) तत्काल ओभरभोल्टेजको कार्य अन्तर्गत कुण्डलीको मोडहरू बीच कुनै ब्रेकडाउन सर्ट सर्किट नहोस् भनेर सुनिश्चित गर्न कोइल कोरमा घाउ भएका तारहरूलाई इन्सुलेट गरिएको हुनुपर्छ;
(२) जब कुण्डली तात्कालिक ठूलो धाराबाट बग्छ, चुम्बकीय कोर संतृप्त हुनु हुँदैन;
(३) तात्कालिक ओभरभोल्टेजको कार्य अन्तर्गत दुई बीचको ब्रेकडाउन रोक्नको लागि कुण्डलीमा रहेको चुम्बकीय कोरलाई कुण्डलीबाट इन्सुलेट गरिएको हुनुपर्छ;
(४) कुण्डलीको परजीवी क्षमता कम गर्न र क्षणिक ओभरभोल्टेज प्रसारण गर्ने कुण्डलीको क्षमता बढाउनको लागि कुण्डलीलाई सकेसम्म एउटै तहमा घाउ गर्नुपर्छ।
सामान्य परिस्थितिमा, फिल्टर गर्न आवश्यक फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डको छनोटमा ध्यान दिँदा, सामान्य-मोड प्रतिबाधा जति ठूलो हुन्छ, त्यति नै राम्रो हुन्छ, त्यसैले हामीले सामान्य-मोड इन्डक्टर चयन गर्दा उपकरण डेटा हेर्नु आवश्यक छ, मुख्यतया प्रतिबाधा आवृत्ति वक्र अनुसार।
थप रूपमा, चयन गर्दा, सिग्नलमा विभेदक मोड प्रतिबाधाको प्रभावमा ध्यान दिनुहोस्, मुख्यतया विभेदक मोड प्रतिबाधामा ध्यान केन्द्रित गर्दै, विशेष गरी उच्च-गति पोर्टहरूमा ध्यान दिनुहोस्।
३. चुम्बकीय मनका
उत्पादन डिजिटल सर्किट EMC डिजाइन प्रक्रियामा, हामी प्रायः चुम्बकीय मोतीहरू प्रयोग गर्छौं, फेराइट सामग्री फलाम-म्याग्नेसियम मिश्र धातु वा फलाम-निकेल मिश्र धातु हो, यो सामग्रीमा उच्च चुम्बकीय पारगम्यता छ, यो उच्च आवृत्ति र उच्च प्रतिरोध उत्पन्न क्यापेसिटन्स न्यूनतमको अवस्थामा कुण्डली घुमाउने बीचको इन्डक्टर हुन सक्छ।
फेराइट सामग्रीहरू सामान्यतया उच्च आवृत्तिहरूमा प्रयोग गरिन्छ, किनभने कम आवृत्तिहरूमा तिनीहरूको मुख्य इन्डक्टन्स विशेषताहरूले लाइनमा हुने क्षतिलाई धेरै सानो बनाउँछ। उच्च आवृत्तिहरूमा, तिनीहरू मुख्यतया प्रतिक्रिया विशेषता अनुपात हुन् र आवृत्तिसँगै परिवर्तन हुन्छन्। व्यावहारिक अनुप्रयोगहरूमा, फेराइट सामग्रीहरू रेडियो आवृत्ति सर्किटहरूको लागि उच्च आवृत्ति एटेन्युएटरहरूको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
वास्तवमा, फेराइट प्रतिरोध र इन्डक्टन्सको समानान्तरको राम्रो बराबर हो, कम फ्रिक्वेन्सीमा इन्डक्टरद्वारा प्रतिरोध सर्ट-सर्किट हुन्छ, र इन्डक्टर प्रतिबाधा उच्च फ्रिक्वेन्सीमा धेरै उच्च हुन्छ, जसले गर्दा सम्पूर्ण विद्युत् प्रवाह प्रतिरोधबाट गुज्रन्छ।
फेराइट एक उपभोग गर्ने उपकरण हो जसमा उच्च-फ्रिक्वेन्सी ऊर्जालाई ताप ऊर्जामा रूपान्तरण गरिन्छ, जुन यसको विद्युतीय प्रतिरोध विशेषताहरूद्वारा निर्धारण गरिन्छ। फेराइट चुम्बकीय मोतीहरूमा सामान्य इन्डक्टरहरू भन्दा राम्रो उच्च-फ्रिक्वेन्सी फिल्टरिङ विशेषताहरू हुन्छन्।
फेराइट उच्च फ्रिक्वेन्सीहरूमा प्रतिरोधात्मक हुन्छ, धेरै कम गुणस्तर कारक भएको इन्डक्टरको बराबर, त्यसैले यसले फराकिलो फ्रिक्वेन्सी दायरामा उच्च प्रतिबाधा कायम राख्न सक्छ, जसले गर्दा उच्च फ्रिक्वेन्सी फिल्टरिङको दक्षतामा सुधार हुन्छ।
कम फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डमा, प्रतिबाधा इन्डक्टन्सबाट बनेको हुन्छ। कम फ्रिक्वेन्सीमा, R धेरै सानो हुन्छ, र कोरको चुम्बकीय पारगम्यता उच्च हुन्छ, त्यसैले इन्डक्टन्स ठूलो हुन्छ। L ले प्रमुख भूमिका खेल्छ, र विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप परावर्तनद्वारा दबाइन्छ। र यस समयमा, चुम्बकीय कोरको क्षति सानो हुन्छ, सम्पूर्ण उपकरण कम क्षति हुन्छ, इन्डक्टरको उच्च Q विशेषताहरू, यो इन्डक्टरले अनुनाद निम्त्याउन सजिलो हुन्छ, त्यसैले कम फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डमा, कहिलेकाहीं फेराइट चुम्बकीय मोतीहरूको प्रयोग पछि बढेको हस्तक्षेप हुन सक्छ।
उच्च आवृत्ति ब्यान्डमा, प्रतिबाधा प्रतिरोध घटकहरू मिलेर बनेको हुन्छ। आवृत्ति बढ्दै जाँदा, चुम्बकीय कोरको पारगम्यता घट्छ, जसले गर्दा इन्डक्टरको इन्डक्टन्समा कमी आउँछ र इन्डक्टिव रिएक्टेन्स घटकमा कमी आउँछ।
यद्यपि, यस समयमा, चुम्बकीय कोरको क्षति बढ्छ, प्रतिरोध घटक बढ्छ, जसले गर्दा कुल प्रतिबाधा बढ्छ, र जब उच्च-फ्रिक्वेन्सी सिग्नल फेराइटबाट जान्छ, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप अवशोषित हुन्छ र ताप अपव्ययको रूपमा रूपान्तरण हुन्छ।
फेराइट सप्रेसन कम्पोनेन्टहरू प्रिन्टेड सर्किट बोर्डहरू, पावर लाइनहरू र डेटा लाइनहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। उदाहरणका लागि, उच्च-फ्रिक्वेन्सी हस्तक्षेप फिल्टर गर्न प्रिन्टेड बोर्डको पावर कर्डको इनलेट छेउमा फेराइट सप्रेसन तत्व थपिन्छ।
फेराइट चुम्बकीय घण्टी वा चुम्बकीय मनका विशेष रूपमा सिग्नल लाइनहरू र पावर लाइनहरूमा उच्च-फ्रिक्वेन्सी हस्तक्षेप र शिखर हस्तक्षेपलाई दबाउन प्रयोग गरिन्छ, र यसमा इलेक्ट्रोस्टेटिक डिस्चार्ज पल्स हस्तक्षेपलाई अवशोषित गर्ने क्षमता पनि छ। चिप चुम्बकीय मनका वा चिप इन्डक्टरहरूको प्रयोग मुख्यतया व्यावहारिक प्रयोगमा निर्भर गर्दछ।
रेजोनन्ट सर्किटहरूमा चिप इन्डक्टरहरू प्रयोग गरिन्छ। अनावश्यक EMI आवाज हटाउन आवश्यक पर्दा, चिप चुम्बकीय मोतीहरूको प्रयोग उत्तम विकल्प हो।
चिप चुम्बकीय मोती र चिप इन्डक्टरहरूको प्रयोग
चिप इन्डक्टरहरू:रेडियो फ्रिक्वेन्सी (RF) र वायरलेस सञ्चार, सूचना प्रविधि उपकरण, राडार डिटेक्टर, अटोमोटिभ इलेक्ट्रोनिक्स, सेलुलर फोन, पेजर, अडियो उपकरण, व्यक्तिगत डिजिटल सहायक (PDA), वायरलेस रिमोट कन्ट्रोल प्रणाली, र कम भोल्टेज पावर सप्लाई मोड्युलहरू।
चिप चुम्बकीय मोतीहरू:घडी-उत्पन्न गर्ने सर्किटहरू, एनालग र डिजिटल सर्किटहरू बीच फिल्टरिङ, I/O इनपुट/आउटपुट आन्तरिक कनेक्टरहरू (जस्तै सिरियल पोर्टहरू, समानान्तर पोर्टहरू, किबोर्डहरू, मुसाहरू, लामो-दूरीको दूरसञ्चार, स्थानीय क्षेत्र नेटवर्कहरू), हस्तक्षेपको लागि संवेदनशील RF सर्किटहरू र तर्क उपकरणहरू, पावर आपूर्ति सर्किटहरू, कम्प्युटरहरू, प्रिन्टरहरू, भिडियो रेकर्डरहरू (VCRS) मा उच्च-फ्रिक्वेन्सी संचालित हस्तक्षेपको फिल्टरिङ, टेलिभिजन प्रणालीहरू र मोबाइल फोनहरूमा EMI आवाज दमन।
चुम्बकीय मनकाको एकाइ ओम हो, किनभने चुम्बकीय मनकाको एकाइ निश्चित आवृत्तिमा उत्पादन हुने प्रतिबाधा अनुसार नाममात्र हुन्छ, र प्रतिबाधाको एकाइ पनि ओम हुन्छ।
चुम्बकीय मनका DATASHEET ले सामान्यतया वक्रको आवृत्ति र प्रतिबाधा विशेषताहरू प्रदान गर्नेछ, सामान्यतया मानकको रूपमा १००MHz, उदाहरणका लागि, जब चुम्बकीय मनकाको प्रतिबाधा १००० ohms बराबर हुन्छ तब १००MHz को आवृत्ति हुन्छ।
हामीले फिल्टर गर्न चाहेको फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डको लागि, हामीले चुम्बकीय मनकाको प्रतिबाधा जति ठूलो हुन्छ, त्यति नै राम्रो छनौट गर्नुपर्छ, सामान्यतया ६०० ओम प्रतिबाधा वा सोभन्दा बढी छनौट गर्नुपर्छ।
थप रूपमा, चुम्बकीय मोतीहरू छनौट गर्दा, चुम्बकीय मोतीहरूको प्रवाहमा ध्यान दिन आवश्यक छ, जुन सामान्यतया 80% ले घटाउन आवश्यक छ, र पावर सर्किटहरूमा प्रयोग गर्दा भोल्टेज ड्रपमा DC प्रतिबाधाको प्रभावलाई विचार गर्नुपर्छ।
पोस्ट समय: जुलाई-२४-२०२३
