تحليل مفصل لقياس مستقبل اختبار EMI

1.المقدمة
مع التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا الحديثة ، يتم استخدام الإلكترونيات وإلكترونيات الطاقة والمعدات الكهربائية على نطاق واسع. تملأ الإشارات الكهرومغناطيسية عالية الكثافة وذات الطيف الواسع التي تولدها أثناء التشغيل المساحة بأكملها ، وتشكل بيئة كهرومغناطيسية معقدة. تتطلب البيئة الكهرومغناطيسية المعقدة معدات إلكترونية وإمدادات طاقة لتوافق كهرومغناطيسي أعلى. لذلك ، فإن تكنولوجيا القمع التداخل الكهرومغناطيسي تم إيلاء المزيد والمزيد من الاهتمام. التأريض والدرع والتصفية هي التدابير الرئيسية الثلاثة التي يجب قمعها التداخل الكهرومغناطيسي. يقدم ما يلي بشكل أساسي مرشحات EMI المستخدمة في مزودات الطاقة ومبادئها الأساسية وطرق التطبيق الصحيحة.

2. دور مرشحات الضوضاء في معدات الإمداد بالطاقة
يحتوي مصدر الطاقة للمعدات الإلكترونية ، مثل شبكة الطاقة AC 220V / 50Hz أو مولد التيار المتردد 115V / 400Hz ، على ضوضاء EMI مختلفة ، من بينها مصادر تداخل EMI من صنع الإنسان ، مثل انبعاثات الراديو من مختلف الرادار والملاحة والاتصالات وغيرها من المعدات الإشارات التي سوف تستحث التداخل الكهرومغناطيسي الإشارات على خطوط الطاقة وكابلات التوصيل للمعدات الإلكترونية والآلات الدوارة الكهربائية وأنظمة الإشعال ، والتي ستولد عمليات عابرة وتداخل ضوضاء مشعة في دوائر الحمل الاستقرائي ؛ والمصادر الطبيعية للتداخل ، مثل البرق ، وظاهرة التفريغ وضوضاء تداخل السماء الكهربية في الكون ، فالأولى لها مدة قصيرة ولكنها طاقة كبيرة ، والأخيرة لها مدى تردد واسع. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مكونات الدائرة الإلكترونية نفسها ستولد ضوضاء حرارية عند عملها.

تشبه التداخل الكهرومغناطيسي يمكن أن تؤثر الضوضاء ، من خلال اقتران الإشعاع والتوصيل ، على التشغيل العادي لمختلف الأجهزة الإلكترونية العاملة في هذه البيئة.

جميع أنواع إمدادات الطاقة المنظمة نفسها هي أيضًا مصدر التداخل الكهرومغناطيسي. في مصدر الطاقة المنظم الخطي ، يمكن أن يتسبب التيار النبضي أحادي الاتجاه المتشكل عن طريق التصحيح أيضًا التداخل الكهرومغناطيسي؛ يتميز مصدر طاقة التبديل بمزايا الحجم الصغير والكفاءة العالية ، ويستخدم على نطاق واسع في المعدات الإلكترونية الحديثة ، ولكن نظرًا لاستخدامه في تحويل الطاقة عندما يكون في حالة التبديل ، فهو مصدر ضوضاء قوي EMI ، وضوضاء EMI التي تنتجها لها نطاق تردد واسع وكثافة عالية. هؤلاء التداخل الكهرومغناطيسي تلوث الضوضاء أيضًا البيئة الكهرومغناطيسية من خلال الإشعاع والتوصيل ، مما يؤثر على التشغيل العادي للأجهزة الإلكترونية الأخرى.

للمعدات الإلكترونية ، متى EMI تؤثر الضوضاء على الدوائر التناظرية ، وسوف تتدهور نسبة الإشارة إلى الضوضاء لنقل الإشارة ، وفي الحالات الشديدة ، فإن الإشارة المراد إرسالها سوف تغمرها ضوضاء EMI ولا يمكن معالجتها. متي EMI تؤثر الضوضاء على الدوائر الرقمية ، ويمكن أن تسبب أخطاء في العلاقات المنطقية ، مما يؤدي إلى نتائج خاطئة.

بالنسبة لمعدات الإمداد بالطاقة ، بالإضافة إلى دائرة تحويل الطاقة ، توجد دوائر قيادة ، ودوائر تحكم ، ودوائر حماية ، ودوائر للكشف عن مستوى المدخلات والمخرجات ، وما إلى ذلك ، والدوائر معقدة للغاية. تتكون هذه الدوائر بشكل أساسي من دوائر متكاملة للأغراض العامة أو ذات أغراض خاصة. عندما يحدث عطل بسبب التداخل الكهرومغناطيسي ، سيتوقف مزود الطاقة عن العمل ، مما يتسبب في فشل المعدات الإلكترونية في العمل بشكل طبيعي. يمكن لمرشح ضوضاء الشبكة أن يمنع بشكل فعال مصدر الطاقة من التعطل بسبب العوامل الخارجية تداخل الضوضاء الكهرومغناطيسية.

بالإضافة إلى ذلك ، جزء من EMI يمكن أن تظهر الضوضاء التي تدخل من طرف إدخال مصدر الطاقة في نهاية إخراج مصدر الطاقة ، وسوف تولد جهدًا مستحثًا في دائرة تحميل مصدر الطاقة ، والذي يصبح سبب تعطل الدائرة أو التداخل مع إشارة الإرسال في الدائرة. يمكن أيضًا منع هذه المشكلات باستخدام مرشحات الضوضاء.

LISUN نظام استقبال EMI لتوصيل الإشعاع EMI (التداخل الكهرومغناطيسي) أو اختبار الانبعاثات. ال EMI-9KB يتم إنتاج مستقبل EMI من خلال هيكل الإغلاق الكامل والمواد القوية الموصلية الكهربائية، والتي لها تأثير حماية عالي. بسبب التكنولوجيا الجديدة لل نظام اختبار EMIلقد حل مشكلة EMI الذاتية للأداة. نتائج الاختبار وفقًا لتقرير اختبار التنسيق الدولي. نظام اختبار EMI EMI-9KB يلتقي تماما CISPR15:2018, CISPR16-1, GB17743، FCC ، EN55015 و EN55022.

دور مرشحات الضوضاء في معدات الإمداد بالطاقة كما يلي:
(1) منع الضوضاء الكهرومغناطيسية الخارجية من التدخل في عمل دائرة التحكم لمعدات الإمداد بالطاقة نفسها ؛
(2) منع الضوضاء الكهرومغناطيسية الخارجية من التدخل في عمل حمل مصدر الطاقة ؛
(3) قم بإلغاء ملف EMI تم إنشاؤها بواسطة مصدر الطاقة نفسه ؛
(4) قمع EMI التي تولدها معدات أخرى وتنتشر من خلال مصدر الطاقة.

عندما يعمل مصدر طاقة التبديل نفسه والجهاز الإلكتروني في حالة التبديل ، ستظهر ضوضاء الطرفية في نهاية الإدخال لمعدات إمداد الطاقة ، مما يؤدي إلى تداخل الإشعاع والتوصيل ، كما ستدخل شبكة طاقة التيار المتردد للتداخل مع المعدات الإلكترونية الأخرى ، لذلك يجب اتخاذ تدابير فعالة لقمعها. . التدريع الكهرومغناطيسي هو أفضل طريقة لقمع التداخل المشع EMI الضوضاء. فيما يتعلق بقمع التداخل الذي أجري لضوضاء EMI ، فإن استخدام EMI تعتبر المرشحات وسيلة فعالة للغاية ، وبالطبع ، يجب استخدام إجراءات تأريض جيدة.

طبقت دول مختلفة في العالم قواعد صارمة للحد من الضوضاء الكهرومغناطيسية ، مثل الولايات المتحدة لديها FCC ، وألمانيا لديها FTZ و VDE ومعايير أخرى. إذا كانت المعدات الإلكترونية لا تفي بقواعد حد الضوضاء ، فلا يمكن بيع المنتج واستخدامه.

نظرًا للأسباب المذكورة أعلاه ، من الضروري تصميم واستخدام مرشح ضوضاء الشبكة الذي يلبي متطلبات معدات الإمداد بالطاقة.

3. أنواع فلاتر وضوضاء EMI
يوجد نوعان من ضوضاء EMI على خيوط إدخال مصدر الطاقة: ضوضاء الوضع المشترك وضوضاء الوضع التفاضلي ، كما هو موضح في الشكل 1. ضوضاء EMI الموجودة بين سلك إدخال التيار المتردد والأرض تسمى ضوضاء الوضع المشترك. يمكن اعتباره إشارة تداخل بنفس الإمكانات ونفس المرحلة المرسلة على خط إدخال التيار المتردد ، أي الفولتية V1 و V2 في الشكل 1. تسمى ضوضاء EMI الموجودة بين خيوط إدخال التيار المتردد ضوضاء الوضع التفاضلي ، والتي يمكن اعتبارها إشارة تداخل مع فرق طور يبلغ 180 درجة يتم إرسالها في خط إدخال التيار المتردد ، أي الجهد V3 في الشكل 1. ضوضاء الوضع الشائع هي تيار التداخل الذي يتدفق إلى الأرض من خط إدخال التيار المتردد ، والوضع التفاضلي الضوضاء هي تيار التداخل الذي يتدفق بين خطوط إدخال التيار المتردد. يمكن تمثيل ضوضاء EMI التي يتم إجراؤها على أي خط إدخال طاقة من خلال الوضع المشترك وضوضاء الوضع التفاضلي ، ويمكن التعامل مع هذين الضوضاءين من EMI كمصادر مستقلة للتداخل الكهرومغناطيسي يتم إخمادها بشكل منفصل.

عند اتخاذ تدابير لقمع ضوضاء التداخل الكهرومغناطيسي ، يجب أن يكون الاعتبار الرئيسي هو قمع ضوضاء النمط الشائع ، لأن ضوضاء الوضع الشائع تحتل جزءًا كبيرًا في مجال التردد بأكمله ، خاصة في مجال التردد العالي ، وحسابات ضوضاء الوضع التفاضلي لنسبة كبيرة في مجال التردد المنخفض ، لذلك يجب أن يعتمد على خاصية ضوضاء EMI هذه المستخدمة لاختيار مرشح EMI مناسب.

يمكن تقسيم مرشحات الضوضاء الخاصة بمصادر الطاقة إلى أنواع متكاملة ومنفصلة وفقًا لأشكالها. النوع المتكامل هو تغليف ملف الحث والمكثف وما إلى ذلك في غلاف معدني أو بلاستيكي ؛ النوع المنفصل هو تثبيت ملف الحث والمكثف وما إلى ذلك على اللوحة المطبوعة لتشكيل مرشح قمع الضوضاء. يعتمد الشكل الذي يجب استخدامه على التكلفة والخصائص ومساحة التثبيت وما إلى ذلك. النوع المتكامل له تكلفة عالية وخصائص جيدة وتركيب مرن ؛ النوع المنفصل له تكلفة أقل ، لكن التدريع ليس جيدًا ، ويمكن توزيعه بحرية على السبورة المطبوعة.

4. الهيكل الأساسي لمرشح الضوضاء
مرشح الضوضاء EMI مزود الطاقة هو مرشح تمرير منخفض سلبي ، والذي ينقل التيار المتردد إلى مصدر الطاقة دون توهين ، ويخفف إلى حد كبير ضوضاء EMI المقدمة مع التيار المتردد. يدخلون شبكة التيار المتردد ويتداخلون مع المعدات الإلكترونية الأخرى.

يظهر الهيكل الأساسي لمرشح ضوضاء شبكة التيار المتردد أحادي الطور في الشكل 2. وهو عبارة عن شبكة سلبية ذات أربعة أطراف تتكون من مكونات معلمة مركزية. المكونات الرئيسية المستخدمة هي ملفات الحث ذات الوضع الشائع L1 ، L2 ، محاثات الوضع التفاضلي L3 ، L4 ، مكثفات الوضع الشائع CY1 ، CY2 ومكثفات الوضع التفاضلي CX. إذا تم وضع شبكة المرشح هذه في نهاية إدخال مصدر الطاقة ، فإن L1 و CY1 و L2 و CY2 على التوالي يشكلان مرشح تمرير منخفض بين زوجين من المنافذ المستقلة على الخط الوارد للتيار المتردد ، والذي يمكن أن يخفف من تداخل الوضع الشائع الموجود على خط وارد التيار المتردد. الضوضاء ، مما يمنعهم من دخول مصدر الطاقة. يتم استخدام ملف الحث للوضع الشائع للتخفيف من ضوضاء الوضع الشائع على الخط الوارد للتيار المتردد. يتم جرح L1 و L2 عمومًا بنفس عدد الدورات في نفس الاتجاه على قلب الفريت للدائرة المغناطيسية المغلقة. تلغي التدفقات المغناطيسية الناتجة عن التيارات المتناوبة في الملفين بعضها البعض ، بحيث لا تشبع النوى المغناطيسية التدفقات المغناطيسية ، وتكون قيم الحث للملفين أكبر وتبقى دون تغيير في حالة الوضع المشترك.

تشكل ملفات الحث للوضع التفاضلي L3 و L4 ومكثف الوضع التفاضلي CX مرشح تمرير منخفض بين المنافذ المستقلة للخط الوارد للتيار المتردد ، والذي يستخدم لقمع ضوضاء تداخل الوضع التفاضلي على الخط الوارد للتيار المتردد ومنع إمداد الطاقة المعدات من أن تتدخل بها.

مرشح ضوضاء مصدر الطاقة الموضح في الشكل 2 عبارة عن شبكة سلبية ذات رفض ثنائي الاتجاه. إن إدخاله بين شبكة طاقة التيار المتردد ومصدر الطاقة يكافئ إضافة حاجز حظر بين ضوضاء EMI لكليهما. يعمل هذا المرشح السلبي البسيط كقمع ضوضاء ثنائي الاتجاه ، لذلك يمكن استخدامه في معدات إلكترونية مختلفة. تم استخدامه على نطاق واسع.

5. مبادئ التصميم الرئيسية لمرشحات الضوضاء
النوى المغناطيسية المستخدمة في ملفات الحث ذات النمط الشائع تكون حلقية ، على شكل E وشكل حرف U. المادة بشكل عام من الفريت. النواة الحلقية مناسبة للتيار الكبير والحث الصغير. دائرتها المغناطيسية أطول من الشكل E والشكل U ، ولا توجد فجوة. ، يمكن الحصول على محاثة أكبر بعدد أقل من الدورات ، وبسبب هذه الخصائص ، لها خصائص تردد أفضل. يكون تدفق تسرب الملف في النواة المغناطيسية على شكل E صغيرًا ، لذلك عندما يؤثر التدفق المغناطيسي للتسرب للمحث على الدوائر الأخرى أو الدوائر الأخرى يكون لها اقتران مغناطيسي مع محاثة الوضع الشائع ، ولا يمكن الحصول على تأثير توهين الضوضاء المطلوب ، ينبغي النظر في اللب المغناطيسي على شكل حرف E. الحث النمط المشترك.

تستخدم ملفات الحث ذات الوضع التفاضلي عمومًا نوى مغناطيسية مضغوطة بمسحوق معدني. نظرًا لنطاق التردد المنخفض للنوى المغناطيسية المضغوطة بالمسحوق ، من عشرات كيلوهرتز إلى عدة ميغا هرتز ، فإن خصائص تداخل التيار المستمر جيدة ، ولن ينخفض ​​الحث بشكل كبير في التطبيقات ذات التيار العالي. الأنسب لمحاثات الوضع التفاضلي.

في الشكل 2 ، يستخدم مرشح ضوضاء مزود الطاقة نوعين من المكثفات ، CX و CY1 و CY2. لديهم وظائف مختلفة في المرشح ومتطلبات مستوى أمان مختلفة ، لذلك ترتبط معلمات أدائهم ارتباطًا مباشرًا بأداء سلامة الفلتر.

مكثف الوضع التفاضلي CX متصل بكلا طرفي الخط الوارد للتيار المتردد. بالإضافة إلى جهد التيار المتردد المقنن ، فإنه سيقوم أيضًا بتركيب جهد ذروة EMI المختلفة الموجودة بين خطوط التيار المتردد الواردة. لذلك ، فإن متطلبات أداء جهد تحمل المكثف وجهد الذروة العابر مرتفع نسبيًا ، وفي الوقت نفسه ، من الضروري أنه بعد فشل المكثف ، لا يمكن أن تتعرض الدائرة اللاحقة والسلامة الشخصية للخطر. تنقسم مستويات الأمان لمكثفات CX إلى فئتين: X1 و X2. النوع X1 مناسب للمناسبات العامة ، والنوع X2 مناسب للتطبيقات التي يحدث فيها جهد ذروة عالي الضوضاء.

يتم توصيل مكثف الوضع الشائع CY بين خط وارد التيار المتردد وأرض الهيكل. يجب أن يكون لديهم هامش أمان كافٍ من حيث الخواص الكهربائية والميكانيكية. في حالة حدوث عطل أو ماس كهربائي ، سيكون هيكل الجهاز خطيرًا. إذا فشل العزل أو حماية التأريض للجهاز ، فقد يتعرض المشغل لصدمة كهربائية وقد يعرض سلامته الشخصية للخطر. لذلك ، يجب أن تكون سعة مكثف CY محدودة بحيث يكون تيار التسرب تحت جهد التردد المقنن أقل من قيمة المواصفات الآمنة. بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري أيضًا أن يكون لديه جهد تحمل كافٍ وهامش جهد مرتفع عابر ، وفي حالة انهيار الجهد ، يجب أن يكون في حالة دائرة مفتوحة ، بحيث لا يتم شحن غلاف الجهاز.

لتلخيص ، عند تصميم واختيار مرشحات ضوضاء الشبكة ، يجب مراعاة أداء السلامة للمحثات والمكثفات المستخدمة أولاً لأنها تعمل في بيئات التداخل الكهرومغناطيسي ذات الجهد العالي والتيار العالي والقاسية. بالنسبة لملف الحث ، يجب الانتباه إلى جوهره المغناطيسي ، ومواد اللف ، ومواد العزل ومسافة العزل ، وارتفاع درجة حرارة الملف ، وما إلى ذلك. بالنسبة للمكثفات ، يجب إعطاء الأولوية لنوع السعة ، وتحمل الجهد ، ومستوى الأمان ، والسعة ، وتيار التسرب ، وما إلى ذلك ، وهو مطلوب بشكل خاص لاختيار المنتجات التي اجتازت شهادة السلامة من وكالات السلامة الدولية.

4) باختصار ، يجب الانتباه إلى النقاط التالية عند استخدام مرشح ضوضاء مزود الطاقة:
أ. يجب تثبيت المرشح في أقرب مكان ممكن من مدخل التيار المتردد للجهاز ، ويجب أن يكون خط الوارد AC بدون المرشح أقصر ما يمكن في الجهاز ؛
ب. يجب أن تكون خيوط المكثف في المرشح أقصر ما يمكن لمنع التفاعل الاستقرائي والسعوي للرصاص من الرنين عند الترددات المنخفضة ؛
ج. يوجد تيار كبير يتدفق على سلك تأريض الفلتر ، والذي سيولد إشعاعًا كهرومغناطيسيًا. يجب أن يكون المرشح محميًا ومؤرضًا جيدًا ؛
د. لا يمكن تجميع خط الإدخال وخط الإخراج للمرشح معًا. عند توصيل الأسلاك ، حاول زيادة المسافة بينهما لتقليل الاقتران بينهما. يمكن إضافة قسم أو طبقة حماية.

6. اختتام
تصميم واختيار التداخل الكهرومغناطيسي تعتمد المرشحات بشكل أساسي على خصائص تداخل الضوضاء ومتطلبات التوافق الكهرومغناطيسي للنظام ، على أساس فهم مدى تردد التداخل الكهرومغناطيسي وتقدير الحجم التقريبي للتداخل. بادئ ذي بدء ، من الضروري فهم بيئة استخدام المرشح (استخدام الجهد ، تيار الحمل ، درجة الحرارة المحيطة والرطوبة ، صدمة الاهتزاز ، طريقة التثبيت والموقع ، إلخ) ، والتركيز على معايير أداء السلامة الخاصة به ، لأنه المتعلقة بالمعدات والسلامة الشخصية. أيضًا ، اجعل المرشح ينتج أفضل قمع لضوضاء EMI. يجب اختيار بنية الشبكة ومعلمات المرشح وفقًا لمتطلبات دائرة الوصول ومبدأ إنتاج أكبر عدم تطابق في المعاوقة. للحصول على أفضل خصائص تخفيف الضوضاء الكهرومغناطيسية ، يجب تركيب المرشح بشكل صحيح على المعدات الإلكترونية.

Lisun تم العثور على Instruments Limited بواسطة LISUN GROUP في 2003. LISUN تم اعتماد نظام الجودة بشكل صارم من قبل ISO9001: 2015. كعضو في CIE ، LISUN تم تصميم المنتجات بناءً على CIE و IEC ومعايير دولية أو وطنية أخرى. حصلت جميع المنتجات على شهادة CE ومصادق عليها من قبل مختبر الطرف الثالث.

نحن المنتجات الرئيسية هي مقياس المنظار, دمج المجال, الطيف, مولد عرام, ESD محاكي البنادق, استقبال EMI, معدات اختبار EMC, اختبار السلامة الكهربائية, غرفة البيئة, غرفة درجة الحرارة, غرفة المناخ, الغرفة الحرارية, تجربة بخاخ الملح, غرفة اختبار الغبار, اختبار للماء, اختبار RoHS (EDXRF), اختبار توهج الأسلاك و  اختبار لهب الإبرة.

لا تتردد في الاتصال بنا إذا كنت بحاجة إلى أي دعم.
قسم التكنولوجيا:  Service@Lisungroup.com ، Cell / WhatsApp: +8615317907381
قسم المبيعات:  Sales@Lisungroup.com ، Cell / WhatsApp: +8618117273997

العلامات:EMI-9KA , EMI-9KB