Maklumat

Teknik Reka Bentuk EMC

Teknik Reka Bentuk EMC


Teknik reka bentuk EMC yang baik tidak terlalu sukar untuk dilaksanakan sekiranya diperkenalkan pada peringkat awal reka bentuk. Sekiranya pengubahsuaian perlu dibuat kemudian dalam reka bentuk untuk memenuhi keperluan EMC, maka menjadi lebih sukar.

Reka bentuk EMC dari peringkat awal projek mengikuti beberapa pendekatan reka bentuk akal dan akal.

Reka bentuk EMC - beberapa asas

Semasa mempertimbangkan projek apa pun, kriteria reka bentuk EMC adalah penting: litar elektronik apa pun yang mempunyai isyarat yang berubah pada tahap cenderung akan memancarkan daya seperti mana-mana interkoneksi, dan wayar akan bertindak sebagai antena yang memancar, seberapa pendeknya. Litar yang sama cenderung untuk mengambil isyarat terpancar dari pemancar lain sama ada sumber ini menghantar secara sengaja atau tidak.

Reka bentuk EMC juga perlu menggunakan gandingan kapasitif dan induktif bersama dengan pelepasan yang tidak diingini yang mungkin dilakukan di sepanjang garis umum yang menuju ke kedua-dua item peralatan. Ini juga boleh merangkumi garis bumi.

Masalah Gangguan Elektromagnetik ini, EMI, dapat mengelakkan peralatan elektronik yang berdekatan saling bekerjasama. Dengan pertumbuhan yang besar dalam penggunaan peralatan elektronik, masalah Keserasian Elektromagnetik ini, EMC telah menjadi topik yang sangat penting.

Oleh itu, adalah perlu untuk merancang EMC dari awal projek pembangunan elektronik baru dan menerapkan pelbagai teknik reka bentuk untuk EMC ke dalam keseluruhan konsep produk. Hanya dengan mengambil kira reka bentuk untuk aspek EMC pada tahap konsep pembangunan, tindakan pencegahan dapat dilaksanakan dengan betul.

Selama bertahun-tahun oleh pemancar mungkin menghalang televisyen domestik tempatan daripada menampilkan gambar mereka. Dalam keadaan terburuk, keseluruhan gambar boleh hilang, atau mungkin terdapat beberapa corak gambar. Dengan ini dan banyak lagi contoh hasil peraturan EMC yang buruk menjadi semakin meluas, menjadi mustahak untuk memperbaiki masalah. Kini dengan peralatan elektronik moden adalah mungkin untuk mengendalikan telefon bimbit dan peranti wayarles lain yang hampir dengan peralatan elektronik dengan sedikit atau tanpa kesan. Ini berlaku dengan memastikan bahawa peralatan tidak memancarkan pelepasan yang tidak diingini, dan juga menjadikan peralatan kurang rentan terhadap radiasi frekuensi radio. Dengan cara ini, aspek reka bentuk EMC ini telah memberikan dividen yang besar di dunia masa kini di mana anda adalah sebilangan besar peralatan elektronik yang digunakan.

Reka bentuk untuk pematuhan EMC

Semasa merancang kad litar elektronik, anda perlu mengambil beberapa langkah berjaga-jaga untuk memastikan bahawa keperluan prestasi EMCnya dapat dipenuhi. Mencuba memperbaiki prestasi EMC setelah litar dirancang dan dibina akan jauh lebih sukar dan mahal. Oleh itu, terdapat sejumlah bidang yang dapat ditangani selama reka bentuk untuk memastikan prestasi EMC dioptimumkan:

  • Reka bentuk litar untuk sinaran minimum
  • Penapis EMC
  • Pembahagian litar
  • Pembumian
  • Kandang yang disaring
  • Garis dan kabel yang disaring

Dengan mengambil langkah berjaga-jaga ini, prestasi litar EMC dapat ditingkatkan. Walau bagaimanapun, ia masih perlu menjalani ujian EMC untuk memastikan ia memenuhi prestasi yang diperlukan.

Reka bentuk litar EMC untuk sinaran minimum

Salah satu bidang utama yang perlu diingat untuk kepatuhan EMC / EMI adalah pelepasan terpancar RF yang timbul dari kabel penghubung dan kerentanan untuk menerima gangguan. Ia didapati bahawa mereka membentuk jalan gandingan utama untuk gangguan dalam produk apa pun. Selalunya kabel ini perlu membawa isyarat frekuensi tinggi, data yang mungkin, dan ini dapat menghadirkan beberapa cabaran dari segi peningkatan prestasi EMC / EMI mereka.

Sebarang kabel akan menerima dan memancarkan isyarat, terutamanya ketika mendekati panjang gelombang seperempat, atau gandaan ganjilnya kerana membentuk litar resonan. Tetapi walaupun kabel mendekati panjang ini, keserasian elektromagnetik, EMC boleh menjadi masalah.

Salah satu penyelesaiannya ialah menyaring kabel yang masuk dan keluar dari unit. Walaupun ini mengurangkan tahap EMI, ia juga boleh menurunkan prestasi litar. Sekiranya data berkelajuan tinggi perlu dibawa, maka tepi yang tajam akan dikeluarkan oleh penapis, dan dalam keadaan terburuk, isyarat mungkin dilemahkan sedemikian rupa sehingga sistem tidak berfungsi. Oleh itu, perlu dibuat keseimbangan yang teliti untuk penapis antara prestasi peralatan dan keserasian elektromagnetik, keperluan EMC.

Dalam keadaan ini, isyarat boleh dibawa dalam format yang berbeza. Kabel isyarat kemudian dapat dibangun sebagai pasangan berpintal, dan bahkan dapat disaring. Dengan cara ini isyarat frekuensi tinggi dapat dibawa, tetapi kerentanannya terhadap sinaran dan penerimaan dikurangkan, kerana apa pun yang diterima akan muncul di kedua-dua baris dan dibatalkan. Selain itu sinaran tidak berlaku dengan alasan yang sama.

Reka bentuk EMC: penapis

Kemungkinan memperkenalkan penapis EMC telah disebutkan. Ia dapat membentuk alat yang berguna untuk digunakan jurutera EMC dalam banyak keadaan. Penapis EMC sangat berguna untuk saluran yang hanya membawa isyarat frekuensi rendah. Kabel input kuasa, atau saluran lain yang membawa voltan status adalah calon yang sangat baik untuk disaring. Di sini penapis EMC dapat membuang sebarang komponen frekuensi tinggi, meninggalkan elemen frekuensi rendah pada garis yang tidak akan memancar banyak.

Penapis EMC harus diletakkan di titik masuk ke unit, dan harus diikat rapat ke casis. Dengan cara ini tidak ada isyarat yang dapat memasuki unit dan memancar ke dalamnya sebelum dikeluarkan oleh penapis.

Reka bentuk EMC: partition litar

Elemen reka bentuk litar ini penting untuk memastikan litar dapat lulus ujian EMCnya. Ia mesti dilaksanakan pada peringkat awal reka bentuk memandangkan ia mengatur keseluruhan topologi litar dan pembinaan mekanikal.

Tahap pertama proses partisi adalah untuk memisahkan litar ke kawasan kritikal dan tidak kritikal EMC. Keserasian elektromagnetik, kawasan kritikal EMC adalah kawasan yang mengandungi sumber radiasi, atau mungkin terdedah kepada radiasi. Kawasan ini mungkin merangkumi litar yang mengandungi litar frekuensi tinggi, litar analog tahap rendah dan logik kelajuan tinggi termasuk litar mikropemproses.

Kawasan EMC yang tidak kritikal adalah kawasan yang mengandungi kawasan yang tidak mungkin memancarkan isyarat atau terdedah kepada radiasi. Litar termasuk bekalan kuasa linier (bukan bekalan kuasa mod suis), litar kelajuan perlahan dan seumpamanya.

Setelah tindakan ini selesai, susun atur reka bentuk dapat dilakukan. Kawasan kritikal atau sensitif dapat disaring atau ditapis dan penapis yang diperlukan di antara muka untuk mengelakkan EMI terpancar, atau untuk melindungi litar ini dari kesan EMI.

Dengan mengasingkan kawasan kritikal EMC, adalah mungkin untuk menambahkan langkah-langkah yang relevan baik pada peringkat awal reka bentuk, atau mungkin kemudian. Mempunyai antara muka memberikan kemungkinan untuk mengoptimumkan prestasi keseluruhan untuk memenuhi ujian EMCnya. Ini dapat mengakibatkan penambahan penyaringan, penyaringan, dll. Lebih jauh, atau bahkan memungkinkan pengurangan biaya dilakukan jika beberapa tindakan tidak diperlukan.

Pembumian

Skema pembumian dalam unit sangat penting untuk prestasi EMCnya. Pembumian yang buruk dapat menyebabkan gelung bumi yang seterusnya menyebabkan isyarat terpancar, atau diambil di dalam unit dan oleh itu keserasian elektromagnetik yang buruk, hasil prestasi EMC.

Untuk memastikan sistem pembumian atau pembumian berfungsi dengan memuaskan, perlu diingat fungsinya. Ia boleh dikatakan sebagai jalan yang memungkinkan arus untuk kembali ke sumbernya. Ini jelas harus mempunyai impedansi rendah, dan juga harus langsung. Sebilangan gelung, atau penyimpangan boleh menimbulkan kesan palsu yang boleh menimbulkan masalah EMC.

Merancang sistem pembumian atau pembumian tidaklah remeh. Ia lebih mencabar daripada yang kelihatan, tetapi penting untuk prestasi EMC yang baik. Panjang mesti dikurangkan minimum kerana frekuensi di atas lebih daripada hanya beberapa kilohertz, impedans didominasi oleh induktansi, dan panjang beberapa sentimeter membuat perbezaan yang signifikan, bahkan pada frekuensi rendah.

Untuk mengatasi kesan ini, wayar tebal harus digunakan jika boleh, dan pada permukaan papan bercetak, permukaan tanah mesti digunakan. Trek kritikal mesti dilari di atas permukaan tanah, dan trek tersebut harus dilalui agar tidak mengalami kerosakan di permukaan tanah. Kadang-kadang perlu ada slot atau rehat di permukaan tanah, dan jika ini berlaku, landasan kritikal mesti dilalui di atas pesawat, walaupun ia membuatnya sedikit lebih lama.

Ini dan pendekatan lain dapat diadopsi untuk memastikan bahawa sistem pembumian dapat mengurangkan masalah EMC ke tahap minimum. Pemikiran yang cukup harus diberikan pada landasan, kerana mungkin tidak mudah untuk berubah di kemudian hari.

Kandang yang disaring

Walaupun penutup yang disaring mungkin bukan pilihan yang lebih disukai dari sudut pandang biaya, meletakkan unit di kandang konduktif yang dibumikan akan meningkatkan prestasi dengan ketara. Semua penapisan kemudian dapat dilakukan di antara muka ini dan dinding konduktif akan memberikan penghalang kepada radiasi, sehingga meningkatkan kedua elemen pelepasan dan kerentanan prestasi EMC.

Di mana kos dan kemungkinan estetika penting, adalah mungkin untuk menyemburkan bahagian dalam kabinet dengan cat konduktif, walaupun tahap penyaringan yang disediakan tidak akan sama baiknya dengan bekas logam konduktif sepenuhnya. Di mana tahap prestasi EMC yang tinggi diperlukan, perhatian harus diambil untuk memilih kes di mana kesinambungan layar tidak dilanggar. Kes itu sebaiknya dibuat daripada sebilangan kecil elemen yang mungkin. Pada setiap sendi akan ada kemungkinan radiasi melintas. Di mana sendi berlaku, mereka harus sesekat mungkin dan mereka harus mempunyai kesinambungan yang baik di antara mereka.

Sebilangan sarung logam menggunakan gaya pembinaan pasang siap dengan panel aluminium anodized tidak menawarkan prestasi EMC yang baik, walaupun secara estetik lebih menyenangkan daripada beberapa sarung RF yang ketat. Keseimbangan harus dibuat bergantung pada prestasi yang diperlukan dan ujian EMC yang perlu dilakukan.

Garis dan kabel yang disaring

Apabila saluran dan kabel perlu masuk ke dalam atau keluar dari unit, kabel dapat disaring untuk mengelakkan sinaran isyarat dibawa atau mengambil isyarat luaran. Walau bagaimanapun, apabila kabel yang disaring diperlukan untuk aplikasi EMC keserasian elektromagnetik, layar mesti diikat ke tanah isyarat peralatan sebaik sahaja memasuki unit, jika tidak, isyarat yang tidak diingini dapat dipancarkan atau diambil dan ini akan menjejaskan kepatuhan EMC.

Keserasian elektromagnetik, prestasi EMC adalah peralatan elektronik hari ini sangat penting dan sebagai hasilnya perlu untuk merancang EMC. Untuk membolehkan unit ini lulus ujian EMC dan ditempatkan di pasar, perlu untuk mematuhi arahan dan peraturan yang berlaku. Agar unit berjaya, perlu direka untuk memberikan tahap keserasian elektromagnetik yang tinggi, prestasi EMC dan pengurangan EMI.


Tonton videonya: Reka bentuk fertigasi rbt ting. 1 (November 2021).