EMC तीन हतियारहरूको विस्तृत उन्मूलन: क्यापेसिटर/इन्डक्टरहरू/चुम्बकीय मोतीहरू

फिल्टर क्यापेसिटरहरू, सामान्य-मोड इन्डक्टरहरू, र चुम्बकीय मोतीहरू EMC डिजाइन सर्किटहरूमा सामान्य आंकडाहरू हुन्, र विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप हटाउन तीन शक्तिशाली उपकरणहरू पनि हुन्।

सर्किटमा यी तीनको भूमिकाको लागि, मलाई विश्वास छ कि त्यहाँ धेरै इन्जिनियरहरूले बुझ्दैनन्, तीनवटा ईएमसी मेटाउने सिद्धान्तको विस्तृत विश्लेषणको डिजाइनबाट लेख।

1. फिल्टर क्यापेसिटर

यद्यपि क्यापेसिटरको अनुनाद उच्च-फ्रिक्वेन्सी शोर फिल्टर गर्ने दृष्टिकोणबाट अवांछनीय छ, क्यापेसिटरको अनुनाद सधैं हानिकारक हुँदैन।

जब शोरको फ्रिक्वेन्सी फिल्टर गर्न निर्धारण गरिन्छ, क्यापेसिटरको क्षमता समायोजन गर्न सकिन्छ ताकि अनुनाद बिन्दु मात्र अवरोध फ्रिक्वेन्सीमा आउँछ।

व्यावहारिक ईन्जिनियरिङ् मा, फिल्टर गर्न को लागी विद्युत चुम्बकीय आवाज को आवृत्ति अक्सर सय मेगाहर्ट्ज को रूप मा उच्च, वा 1GHz भन्दा पनि बढी छ। यस्तो उच्च फ्रिक्वेन्सी विद्युत चुम्बकीय शोरको लागि, प्रभावकारी रूपमा फिल्टर गर्नको लागि थ्रु-कोर क्यापेसिटर प्रयोग गर्न आवश्यक छ।

साधारण क्यापेसिटरहरूले उच्च आवृत्तिको आवाजलाई प्रभावकारी रूपमा फिल्टर गर्न नसक्नुको कारण दुईवटा कारणहरू छन्:

(१) एउटा कारण यो हो कि क्यापेसिटर नेतृत्वको इन्डक्टन्सले क्यापेसिटर अनुनाद निम्त्याउँछ, जसले उच्च-फ्रिक्वेन्सी सिग्नलमा ठूलो प्रतिबाधा प्रस्तुत गर्दछ, र उच्च-फ्रिक्वेन्सी संकेतको बाइपास प्रभावलाई कमजोर बनाउँछ;

(२) अर्को कारण यो हो कि तारहरू बीचको परजीवी क्यापेसिटन्सले उच्च-फ्रिक्वेन्सी सिग्नललाई जोड्छ, फिल्टरिङ प्रभाव कम गर्छ।

थ्रु-कोर क्यापेसिटरले उच्च-फ्रिक्वेन्सी आवाजलाई प्रभावकारी रूपमा फिल्टर गर्न सक्ने कारण यो हो कि थ्रु-कोर क्यापेसिटरमा समस्या मात्र हुँदैन कि लीड इन्डक्टन्सले क्यापेसिटर अनुनाद आवृत्ति धेरै कम हुन्छ।

र थ्रु-कोर क्यापेसिटर सीधा धातु प्यानलमा स्थापना गर्न सकिन्छ, धातु प्यानल प्रयोग गरेर उच्च आवृत्ति अलगावको भूमिका खेल्न। यद्यपि, थ्रु-कोर क्यापेसिटर प्रयोग गर्दा, ध्यान दिनुपर्ने समस्या स्थापना समस्या हो।

थ्रु-कोर क्यापेसिटरको सबैभन्दा ठूलो कमजोरी उच्च तापक्रम र तापमान प्रभावको डर हो, जसले धातु प्यानलमा थ्रु-कोर क्यापेसिटर वेल्डिङ गर्दा ठूलो कठिनाइहरू निम्त्याउँछ।

वेल्डिङको क्रममा धेरै क्यापेसिटरहरू क्षतिग्रस्त हुन्छन्। विशेष गरी जब प्यानलमा ठूलो संख्यामा कोर क्यापेसिटरहरू स्थापना गर्न आवश्यक छ, जबसम्म त्यहाँ क्षति हुन्छ, यो मर्मत गर्न गाह्रो हुन्छ, किनभने जब क्षतिग्रस्त क्यापेसिटर हटाइन्छ, यसले नजिकैका अन्य क्यापेसिटरहरूलाई क्षति पुर्‍याउँछ।

२.सामान्य मोड इन्डक्टन्स

ईएमसीले सामना गर्ने समस्याहरू प्राय: सामान्य मोड हस्तक्षेपहरू हुन्, सामान्य मोड इन्डक्टरहरू पनि हाम्रो सामान्य रूपमा प्रयोग हुने शक्तिशाली कम्पोनेन्टहरू मध्ये एक हुन्।

सामान्य मोड इन्डक्टर भनेको कोरको रूपमा फेराइटको साथ एक साझा मोड हस्तक्षेप दमन यन्त्र हो, जसमा एउटै साइजको दुईवटा कुण्डलहरू हुन्छन् र एउटै फेराइट रिंग चुम्बकीय कोरमा चार-टर्मिनल यन्त्र बनाउनको लागि समान संख्यामा घुमाउरो रूपमा घाउ हुन्छन्। साझा मोड सिग्नलको लागि ठूलो इन्डक्टेन्स दमन प्रभाव छ, र भिन्नता मोड संकेतको लागि सानो रिसाव इन्डक्टन्स।

सिद्धान्त यो हो कि जब साझा मोड प्रवाह प्रवाह हुन्छ, चुम्बकीय रिंग मा चुम्बकीय प्रवाह एकअर्कालाई सुपरइम्पोज गर्दछ, यसरी एक पर्याप्त इन्डक्टन्स हुन्छ, जसले साझा मोड प्रवाहलाई रोक्छ, र जब दुईवटा कुण्डलहरू भिन्नता मोड प्रवाहबाट प्रवाह हुन्छन्, चुम्बकीय प्रवाह। चुम्बकीय रिंगमा एकअर्कालाई रद्द गर्दछ, र त्यहाँ लगभग कुनै प्रेरकता छैन, त्यसैले भिन्नता मोड वर्तमान क्षीणन बिना पास गर्न सक्छ।

त्यसकारण, साझा मोड इन्डक्टरले सन्तुलित रेखामा सामान्य मोड हस्तक्षेप संकेतलाई प्रभावकारी रूपमा दबाउन सक्छ, तर भिन्नता मोड संकेतको सामान्य प्रसारणमा कुनै प्रभाव पार्दैन।

सामान्य मोड इन्डक्टरहरूले निम्न आवश्यकताहरू पूरा गर्नुपर्छ जब तिनीहरू निर्मित हुन्छन्:

(१) तात्कालिक ओभरभोल्टेजको कार्य अन्तर्गत कुण्डलको मोडहरू बीच कुनै ब्रेकडाउन सर्ट सर्किट छैन भनेर सुनिश्चित गर्न कोइल कोरमा तारहरू इन्सुलेटेड हुनुपर्छ;

(२) जब कुण्डल तात्कालिक ठूलो प्रवाहबाट बग्छ, चुम्बकीय कोर संतृप्त हुनु हुँदैन;

(३) तात्कालिक ओभरभोल्टेजको कार्य अन्तर्गत दुई बीचको ब्रेकडाउन रोक्नको लागि कुण्डलमा चुम्बकीय कोरलाई कुण्डलीबाट इन्सुलेट गर्नुपर्छ;

(४) कुण्डलको परजीवी क्षमतालाई कम गर्न र क्षणिक ओभरभोल्टेज प्रसारण गर्ने कुण्डलको क्षमता बढाउनको लागि सकेसम्म एकल तहमा कुण्डललाई 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 अनुसार। प्रतिबाधा आवृत्ति वक्र।

थप रूपमा, चयन गर्दा, सिग्नलमा विभेदक मोड प्रतिबाधाको प्रभावमा ध्यान दिनुहोस्, मुख्यतया भिन्न मोड प्रतिबाधामा ध्यान केन्द्रित गर्दै, विशेष गरी उच्च-गति पोर्टहरूमा ध्यान दिँदै।

3. चुम्बकीय मनका

उत्पादन डिजिटल सर्किट EMC डिजाइन प्रक्रियामा, हामी प्राय: चुम्बकीय मोतीहरू प्रयोग गर्छौं, फेराइट सामग्री फलाम-म्याग्नेसियम मिश्र धातु वा फलाम-निकेल मिश्र धातु हो, यो सामग्रीको उच्च चुम्बकीय पारगम्यता छ, ऊ उच्चको अवस्थामा कुण्डल घुमाउने बीचको प्रेरक हुन सक्छ। आवृत्ति र उच्च प्रतिरोध उत्पन्न समाई न्यूनतम।

फेराइट सामग्रीहरू सामान्यतया उच्च फ्रिक्वेन्सीहरूमा प्रयोग गरिन्छ, किनभने कम फ्रिक्वेन्सीहरूमा तिनीहरूको मुख्य इन्डक्टन्स विशेषताहरूले लाइनमा हानि धेरै सानो बनाउँदछ। उच्च फ्रिक्वेन्सीहरूमा, तिनीहरू मुख्यतया प्रतिक्रिया विशेषता अनुपातहरू हुन् र आवृत्तिसँगै परिवर्तन हुन्छन्। व्यावहारिक अनुप्रयोगहरूमा, फेराइट सामग्रीहरू रेडियो फ्रिक्वेन्सी सर्किटहरूको लागि उच्च आवृत्ति एटेन्युएटरहरूको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

वास्तवमा, ferrite प्रतिरोध र inductance को समानान्तर राम्रो बराबर छ, प्रतिरोध कम आवृत्ति मा inductor द्वारा छोटो सर्किट छ, र inductor प्रतिबाधा उच्च आवृत्ति मा एकदम उच्च हुन्छ, ताकि वर्तमान सबै प्रतिरोध को माध्यम बाट पास हुन्छ।

फेराइट एक उपभोग गर्ने उपकरण हो जसमा उच्च-फ्रिक्वेन्सी ऊर्जालाई ताप ऊर्जामा रूपान्तरण गरिन्छ, जुन यसको विद्युतीय प्रतिरोधी विशेषताहरूद्वारा निर्धारण गरिन्छ। फेराइट चुम्बकीय मोतीहरू सामान्य इन्डक्टरहरू भन्दा राम्रो उच्च-फ्रिक्वेन्सी फिल्टरिंग विशेषताहरू छन्।

फेराइट उच्च फ्रिक्वेन्सीहरूमा प्रतिरोधी हुन्छ, धेरै कम गुणस्तरको कारकको साथ इन्डक्टरको बराबर, त्यसैले यसले फराकिलो फ्रिक्वेन्सी दायरामा उच्च प्रतिबाधा कायम राख्न सक्छ, जसले गर्दा उच्च आवृत्ति फिल्टरिङको दक्षतामा सुधार हुन्छ।

कम फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डमा, प्रतिबाधा इन्डक्टन्सले बनेको हुन्छ। कम आवृत्तिमा, R धेरै सानो छ, र कोरको चुम्बकीय पारगम्यता उच्च छ, त्यसैले इन्डक्टन्स ठूलो छ। L ले प्रमुख भूमिका खेल्छ, र विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप प्रतिबिम्ब द्वारा दबाइन्छ। र यस समयमा, चुम्बकीय कोरको हानि सानो छ, सम्पूर्ण यन्त्र कम हानि हो, इन्डक्टरको उच्च Q विशेषताहरू, यो इन्डक्टरले अनुनाद उत्पन्न गर्न सजिलो छ, त्यसैले कम फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डमा, कहिलेकाहीँ त्यहाँ विस्तारित हस्तक्षेप हुन सक्छ। फेराइट चुम्बकीय मोती को प्रयोग पछि।

उच्च आवृत्ति ब्यान्डमा, प्रतिबाधा प्रतिरोधी घटकहरू मिलेर बनेको हुन्छ। फ्रिक्वेन्सी बढ्दै जाँदा, चुम्बकीय कोरको पारगम्यता घट्दै जान्छ, परिणामस्वरूप इन्डक्टरको इन्डक्टन्स कम हुन्छ र इन्डक्टिव रिअक्टन्स कम्पोनेन्टमा कमी आउँछ।

यद्यपि, यस समयमा, चुम्बकीय कोरको हानि बढ्छ, प्रतिरोध कम्पोनेन्ट बढ्छ, परिणामस्वरूप कुल प्रतिबाधामा वृद्धि हुन्छ, र जब उच्च-फ्रिक्वेन्सी सिग्नल फेराइट मार्फत जान्छ, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप अवशोषित हुन्छ र फारममा रूपान्तरण हुन्छ। गर्मी अपव्यय को।

फेराइट दमन कम्पोनेन्टहरू मुद्रित सर्किट बोर्डहरू, पावर लाइनहरू र डाटा लाइनहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। उदाहरणका लागि, उच्च आवृत्ति हस्तक्षेप फिल्टर गर्न मुद्रित बोर्डको पावर कर्डको इनलेट अन्त्यमा फेराइट दमन तत्व थपिएको छ।

फेराइट चुम्बकीय रिंग वा चुम्बकीय मनका विशेष रूपमा उच्च आवृत्ति हस्तक्षेप र सिग्नल लाइनहरू र पावर लाइनहरूमा शिखर हस्तक्षेप दबाउन प्रयोग गरिन्छ, र यो पनि इलेक्ट्रोस्टेटिक डिस्चार्ज पल्स हस्तक्षेप अवशोषित गर्ने क्षमता छ। चिप चुम्बकीय मोती वा चिप इन्डक्टरहरूको प्रयोग मुख्य रूपमा व्यावहारिक अनुप्रयोगमा निर्भर गर्दछ।

चिप इन्डक्टरहरू रेजोनन्ट सर्किटहरूमा प्रयोग गरिन्छ। जब अनावश्यक EMI शोर हटाउन आवश्यक छ, चिप चुम्बकीय मोती को प्रयोग सबै भन्दा राम्रो विकल्प हो।

चिप चुम्बकीय मोती र चिप inductors को आवेदन

चिप प्रेरकहरू:रेडियो फ्रिक्वेन्सी (RF) र वायरलेस संचार, सूचना प्रविधि उपकरण, रडार डिटेक्टरहरू, अटोमोटिभ इलेक्ट्रोनिक्स, सेलुलर फोन, पेजर, अडियो उपकरण, व्यक्तिगत डिजिटल सहायक (PDAs), वायरलेस रिमोट कन्ट्रोल प्रणाली, र कम भोल्टेज बिजुली आपूर्ति मोड्युलहरू।

चिप चुम्बकीय मोती:घडी-उत्पादन सर्किटहरू, एनालग र डिजिटल सर्किटहरू बीचको फिल्टरिङ, I/O इनपुट/आउटपुट आन्तरिक कनेक्टरहरू (जस्तै सिरियल पोर्टहरू, समानान्तर पोर्टहरू, किबोर्डहरू, मुसाहरू, लामो दूरीको दूरसंचार, स्थानीय क्षेत्र नेटवर्कहरू), RF सर्किटहरू र तर्क यन्त्रहरू। हस्तक्षेप, बिजुली आपूर्ति सर्किट, कम्प्युटर, प्रिन्टर, भिडियो रेकर्डर (VCRS), टेलिभिजन प्रणाली र मोबाइल फोनहरूमा EMI आवाज दमनमा उच्च-फ्रिक्वेन्सी संचालित हस्तक्षेपको फिल्टरिंग।

चुम्बकीय मोतीको एकाइ ओम हो, किनभने चुम्बकीय मोतीको एकाइ निश्चित फ्रिक्वेन्सीमा उत्पन्न हुने प्रतिबाधा अनुसार नाममात्र हुन्छ, र प्रतिबाधाको एकाइ पनि ओम हो।

चुम्बकीय मनका डाटाशीटले सामान्यतया वक्रको आवृत्ति र प्रतिबाधा विशेषताहरू प्रदान गर्दछ, सामान्यतया 100MHz मानकको रूपमा, उदाहरणका लागि, जब चुम्बकीय मनकाको प्रतिबाधा 1000 ohms बराबर हुन्छ 100MHz को आवृत्ति।

हामीले फिल्टर गर्न चाहेको फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डको लागि, हामीले चुम्बकीय मोतीको प्रतिबाधा जति ठूलो छनोट गर्न आवश्यक छ, राम्रो, सामान्यतया 600 ओम प्रतिबाधा वा बढी छान्नुहोस्।

थप रूपमा, चुम्बकीय मोतीहरू चयन गर्दा, चुम्बकीय मोतीहरूको प्रवाहमा ध्यान दिन आवश्यक छ, जुन सामान्यतया 80% द्वारा घटाउन आवश्यक छ, र पावर सर्किटहरूमा प्रयोग गर्दा भोल्टेज ड्रपमा DC प्रतिबाधाको प्रभावलाई विचार गर्नुपर्छ।