عندما تعمل المنتجات الكهربائية والإلكترونية بشكل طبيعي ، فإنها تشع اضطرابًا كهرومغناطيسيًا إلى الفضاء المحيط في نفس الوقت ، وغالبًا ما تتجاوز شدة مجال الاضطراب المشع الحد في نطاقات تردد معينة ، مما سيؤثر على التشغيل العادي للمعدات الإلكترونية المحيطة و بحد ذاتها. لذلك ، من المهم جدًا فهم أسباب تجاوز المعيار وطرق الإخماد للانبعاثات الكهرومغناطيسية وتداخل المجال المغناطيسي لتصميم التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) للمنتجات.
- آلية توليد الانبعاث الكهرومغناطيسي وتداخل المجال المغناطيسي
1) الانبعاث الكهرومغناطيسي
أثناء تشغيل مختلف شرائح الدوائر الرقمية وشرائح الدوائر التناظرية عالية التردد ، نظرًا للتصميم غير المعقول لآثار ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو توصيلات أجزاء مختلفة من المنتج ، يتم إنشاء تأثيرات الهوائي ، وينبعث تداخل التردد اللاسلكي الناجم عن الموجات الكهرومغناطيسية. عندما تصل طاقة الموجة الكهرومغناطيسية إلى قيمة معينة ، فإنها ستؤثر على العمل الطبيعي للمعدات الإلكترونية المحيطة وعلى نفسها.
2) تدخل المجال المغناطيسي
يتداخل المجال المغناطيسي الذي يولده خط الطاقة داخل المنتج والمكونات الحثية التي تعمل بتردد عالٍ مع تشغيل المنتج من خلال الإشعاع ، مما يتسبب في اضطراب العمل.
- الانبعاث الكهرومغناطيسي للمنتجات الإلكترونية وقمعها
في المنتجات الإلكترونية ، يمكن أن يصل تردد حافة انتقال الإشارة لمنفذ رقاقة الدائرة الرقمية إلى مئات ميغا هرتز ، ويمكن أن يصل تردد بعض إشارات الدوائر التناظرية إلى أكثر من ميغا هرتز. قد تحدث هذه الإشارات الرقمية أو التناظرية تداخلًا من خلال الأسلاك أو تشع تداخلًا في الهواء ، مما يؤثر على الأجهزة الإلكترونية نفسها ويتداخل مع الأجهزة الإلكترونية الأخرى. التدابير الأساسية لقمع الانبعاث الكهرومغناطيسي هي كما يلي.
2.1 تقليل طاقة الإشارات المتداخلة
1) على أساس عدم التأثير على الأداء العام للمنتج ، قم بتقليل معدل التنقل للإشارات الرقمية أو تقليل سرعة إرسال الإشارات الرقمية ؛
2) استخدام مكونات SMD يقصر المسامير الخارجية لشريحة العمل عالية التردد ويقلل من طول خط نقل الإشارات عالية التردد ، والذي يمكن أن يثبط تأثير الهوائي ويقلل من طاقة الإشعاع للإشارة عالية التردد.
2.2 عزل مسار انتشار إشارة التداخل
يعد التأريض في المعدات الإلكترونية أحد الطرق المهمة لقمع الضوضاء الكهرومغناطيسية ومنع التداخل الكهرومغناطيسي. إن أبسط طرق العزل وأكثرها فعالية هي التدريع ، المعروف أيضًا باسم "تأريض الدرع" ، والذي يشير إلى تأريض طبقة التدريع (الجسم) المستخدمة لقمع التداخل ، وذلك لتشغيل تأثير مضاد للتداخل جيدًا. هناك ثلاث طرق درع شائعة الاستخدام:
1) يتم تغليفها بقذيفة مادة معدنية موصلة مغناطيسية ، والقشرة مؤرضة بشكل موثوق (الأرض) ؛
2) أضف درعًا معدنيًا إلى الدائرة المحلية أو شريحة IC المعرضة للإشعاع عالي التردد ، والدرع متصل بأرض الإشارة ؛
3) يتم طلاء جانبي الآثار التي تنقل إشارات رقمية عالية السرعة أو إشارات تناظرية عالية التردد في لوحة الدائرة بالنحاس ومتصلة بأرض الإشارة لتحقيق العزلة عن خطوط الإشارة الأخرى.
2.3 التصفية
يمكن للمرشح أن يمنع التداخل الذي تم إجراؤه من المعدات الإلكترونية والتداخل الذي تم إجراؤه من شبكة الطاقة. مرشحات EMI (التداخل الكهرومغناطيسي) هي مرشحات تستخدم بشكل أساسي لقمع التداخل. تتكون مرشحات EMI من دوائر عناصر خطية يتم تثبيتها بين خطوط الطاقة والأجهزة الإلكترونية. يمكنه تمرير تردد الطاقة ومنع ضوضاء التردد العالي من المرور ، والذي يلعب دورًا مهمًا في تحسين موثوقية المعدات.
1) قم بتوصيل مكثفات الفصل أو فصل مكثفات المقاومة مباشرة بين دبابيس الطاقة لرقاقة الدائرة لتصفية إشارات التداخل عالية التردد التي تدخل الشريحة من خلال آثار الطاقة ؛
2) قم بتعيين مرشح طاقة عند طرف إدخال طاقة التيار المتردد 220 فولت للمنتج لمنع التداخل عالي التردد المتولد عندما يعمل المنتج من دخول شبكة الطاقة.
- آلية التداخل للطاقة الكهرومغناطيسية ومصادرها لقمع التداخل
عندما يتدفق التيار عبر سلك عالي التردد (أو قضيب نحاسي) في المنتجات الإلكترونية ، يتولد المجال المغناطيسي حول السلك ؛ التدفق المغناطيسي للتسرب الذي يجب أن يولده المحول عالي التردد لمصدر طاقة التبديل وجميع المكونات الحثية أثناء التشغيل. يمر التدفق المغناطيسي المذكور أعلاه عبر الرقاقة أو وحدة الدائرة الحساسة ، وتخضع الجسيمات المشحونة (الإلكترونات والثقوب) في أشباه الموصلات لقوة لورنتز في المجال المغناطيسي وتنحرف عن الاتجاه الأصلي للحركة ، بحيث تعمل يتم تعديل شكل الموجة الحالي للرقاقة والوحدة النمطية عن طريق تغيير المجال المغناطيسي يحدث التشوه ، مما يتسبب في إزعاج التشغيل العادي لهذه الرقائق أو وحدات الدائرة. يتدفق تيار الإشارة دائمًا في حلقة مغلقة. عندما يمر التدفق المغناطيسي للاضطراب الخارجي عبر المنطقة المحاطة بالحلقة المغلقة ، فسيحدث تيار في الحلقة المغلقة ، كما سيتم تشويه شكل الموجة الحالية. التدابير الأساسية لقمع تداخل الطاقة الكهرومغناطيسية هي كما يلي.
3.1 طريقة تدريع المجال المغناطيسي للتداخل
التدابير الأكثر استخدامًا لقمع تداخل إشعاع المجال المغناطيسي هي استخدام موصل أو صحائف القامع emi.
1) عندما يمر التدفق المغناطيسي المتغير للتداخل عبر المادة الموصلة (مثل صفائح النحاس الرقيقة) ، سيتم إنشاء تيارات إيدي فيه ، وسيتم إنشاء التدفق المغناطيسي في الاتجاه المعاكس ، مما قد يضعف التدفق المغناطيسي للتداخل الذي يمر عبر طبقة التدريع الموصلة ؛
2) يتم تغطية النواة المغناطيسية للمحول عالي التردد بصفائح نحاسية رقيقة تشكل حلقة ماس كهربائى ، والتي يمكن أن تمنع بشكل فعال تسرب تدفق التسرب للمحول ؛
3) استخدام ورقة القامع emi حيث أن هيكل الجهاز هو طريقة شائعة للحماية المغناطيسية للآلة بأكملها. ال ورقة القامع emi لا يمكن فقط مقاومة دخول التدفق المغناطيسي للتدخل الخارجي في المعدات الإلكترونية ، ولكن أيضًا تجنب تسرب التدفق المغناطيسي الداخلي. كلما كانت الموصلية المغناطيسية للورقة الكابتة للـ emi أفضل ، كلما زادت سماكة اللوح ، قل احتمال أن يكون للحالة تشبع مغناطيسي ، وكان تأثير التدريع أفضل.
3.2 قم بتقليل منطقة الحلقة لتيار الإشارة
الغرض من تقليل مساحة حلقة الإشارة الحالية هو تقليل التدفق المغناطيسي المتداخل الذي يمر عبرها. التدابير الشائعة:
1) استخدام الأسلاك المزدوجة الملتوية يجعل الأسلاك الصادرة والعودة لتيار الإشارة ملتوية بإحكام ، مما يمكن أن يقلل من المنطقة المحيطة بها ؛
2) استخدم الأسلاك المحمية كأسلاك إشارة يتم إدخالها خارجيًا. عند الاستخدام ، استخدم السلك الأساسي كسلك للإشارة الحالية ، ويتم استخدام طبقة التدريع المضفرة بالسلك النحاسي كسلك الرجوع الحالي للإشارة ، والذي يجب أن يكون طرفًا واحدًا على أرض الإشارة. تكون مساحة الحلقة في هذه الطريقة أصغر من الزوج الملتوي ، ويمكن لطبقة التدريع أيضًا تحقيق حماية المجال المغناطيسي ؛
3) على أساس ضمان سلامة العزل ، يجب أن يكون سلك الإشارة وسلك الأرض في ثنائي الفينيل متعدد الكلور أقرب ما يمكن لتقليل المنطقة المحاطة بحلقة الإشارة الحالية ؛
4) عند اختيار شرائح IC ووحدات الدائرة على PCB ، بشرط أن تكون وظيفة الدائرة مضمونة ، يجب اختيار الحزمة القريبة من دبوس مدخل الطاقة ودبوس خط صفر فولت قدر الإمكان ؛
5) عند تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، في إطار فرضية ضمان سلامة العزل ، اجعل خط الطاقة وخط الفولت صفر بالقرب من التصميم.
تنقسم منتجات PH بشكل أساسي إلى صفائح ماصة ، ورقة مثبط emi ، تتفاعل، السبورة المرنة ، طلاء التدريع الكهرومغناطيسي ، وغيرها من المواد الوظيفية الكهرومغناطيسية. تتميز منتجاتنا بامتصاص وحماية الموجات الكهرومغناطيسية ، وزيادة التدفق المغناطيسي ، والتداخل المضاد للمعادن وعزل المجال المغناطيسي ، وتستخدم على نطاق واسع في وحدات الشحن اللاسلكي ، وعلامات RFID الإلكترونية ، والبطاقات الذكية ، ووحدات NFC ، و EMI ، و EMC وغيرها من المجالات .
