फिल्टर कॅपेसिटर, कॉमन-मोड इंडक्टर्स आणि चुंबकीय मणी EMC डिझाइन सर्किट्समध्ये सामान्य आकृत्या आहेत आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप दूर करण्यासाठी तीन शक्तिशाली साधने देखील आहेत.
सर्किटमध्ये या तिघांच्या भूमिकेसाठी, माझा विश्वास आहे की अनेक अभियंते समजत नाहीत, तीन EMC धारदार काढून टाकण्याच्या तत्त्वाच्या तपशीलवार विश्लेषणाच्या डिझाइनमधील लेख.
1.फिल्टर कॅपेसिटर
उच्च-फ्रिक्वेंसी आवाज फिल्टर करण्याच्या दृष्टिकोनातून कॅपेसिटरचा अनुनाद अवांछनीय असला तरी, कॅपेसिटरचा अनुनाद नेहमीच हानिकारक नसतो.
जेव्हा गाळल्या जाणाऱ्या आवाजाची वारंवारता निर्धारित केली जाते, तेव्हा कॅपेसिटरची क्षमता समायोजित केली जाऊ शकते जेणेकरुन रेझोनंट पॉईंट फक्त त्रासाच्या वारंवारतेवर येईल.
व्यावहारिक अभियांत्रिकीमध्ये, फिल्टर करण्यासाठी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक आवाजाची वारंवारता शेकडो मेगाहर्ट्झ इतकी किंवा 1GHz पेक्षा जास्त असते. अशा उच्च वारंवारता इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक आवाजासाठी, प्रभावीपणे फिल्टर करण्यासाठी थ्रू-कोर कॅपेसिटर वापरणे आवश्यक आहे.
सामान्य कॅपेसिटर उच्च-वारंवारता आवाज प्रभावीपणे फिल्टर करू शकत नाहीत याचे कारण दोन कारणांमुळे आहे:
(1) एक कारण असे आहे की कॅपेसिटर लीडच्या इंडक्टन्समुळे कॅपेसिटर रेझोनान्स होतो, जो उच्च-फ्रिक्वेंसी सिग्नलला मोठा अडथळा आणतो आणि उच्च-फ्रिक्वेंसी सिग्नलचा बायपास प्रभाव कमकुवत करतो;
(२) दुसरे कारण म्हणजे वायर्समधील परजीवी कॅपेसिटन्स उच्च-फ्रिक्वेंसी सिग्नलला जोडते, फिल्टरिंग प्रभाव कमी करते.
थ्रू-कोर कॅपेसिटर उच्च-फ्रिक्वेंसी आवाज प्रभावीपणे का फिल्टर करू शकतो याचे कारण म्हणजे थ्रू-कोर कॅपेसिटरमध्ये केवळ अशी समस्या नाही की लीड इंडक्टन्समुळे कॅपेसिटर रेझोनान्स वारंवारता खूप कमी आहे.
आणि थ्रू-कोर कॅपेसिटर थेट मेटल पॅनेलवर स्थापित केले जाऊ शकते, मेटल पॅनेलचा वापर करून उच्च-फ्रिक्वेंसी अलगावची भूमिका बजावते. तथापि, थ्रू-कोर कॅपेसिटर वापरताना, लक्ष देण्याची समस्या ही स्थापना समस्या आहे.
थ्रू-कोर कॅपेसिटरची सर्वात मोठी कमकुवतता म्हणजे उच्च तापमान आणि तापमानाच्या प्रभावाची भीती, ज्यामुळे मेटल पॅनेलवर थ्रू-कोर कॅपेसिटर वेल्डिंग करताना मोठ्या अडचणी येतात.
वेल्डिंग दरम्यान अनेक कॅपेसिटर खराब होतात. विशेषत: जेव्हा पॅनेलवर मोठ्या संख्येने कोर कॅपेसिटर स्थापित करणे आवश्यक आहे, जोपर्यंत नुकसान आहे, तो दुरुस्त करणे कठीण आहे, कारण जेव्हा खराब झालेले कॅपेसिटर काढून टाकले जाते तेव्हा ते इतर जवळील कॅपेसिटरचे नुकसान करते.
2.कॉमन मोड इंडक्टन्स
EMC ज्या समस्यांना सामोरे जावे लागते ते बहुतेक सामान्य मोड हस्तक्षेप असल्याने, सामान्य मोड इंडक्टर्स देखील आमच्या सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या शक्तिशाली घटकांपैकी एक आहेत.
कॉमन मोड इंडक्टर हे कॉमन मोड इंटरफेरन्स सप्रेशन डिव्हाईस आहे ज्यामध्ये फेराइट कोर असतो, ज्यामध्ये समान आकाराच्या दोन कॉइल असतात आणि त्याच फेराइट रिंग मॅग्नेटिक कोअरवर सममितीने जखमेच्या वळणांची संख्या चार-टर्मिनल डिव्हाइस बनवते, जे कॉमन मोड सिग्नलसाठी मोठा इंडक्टन्स सप्रेशन इफेक्ट आणि डिफरेंशियल मोड सिग्नलसाठी लहान लीकेज इंडक्टन्स आहे.
तत्त्व असे आहे की जेव्हा कॉमन मोड करंट वाहतो तेव्हा चुंबकीय रिंगमधील चुंबकीय प्रवाह एकमेकांना वरचढ करतात, अशा प्रकारे लक्षणीय इंडक्टन्स असते, जे सामान्य मोड करंटला प्रतिबंधित करते आणि जेव्हा दोन कॉइल डिफरेंशियल मोड करंटमधून वाहतात तेव्हा चुंबकीय प्रवाह चुंबकीय रिंग एकमेकांना रद्द करते, आणि जवळजवळ कोणतेही इंडक्टन्स नसते, म्हणून विभेदक मोड प्रवाह क्षीणन न करता पास होऊ शकतो.
म्हणून, सामान्य मोड इंडक्टर संतुलित रेषेमध्ये सामान्य मोड हस्तक्षेप सिग्नल प्रभावीपणे दाबू शकतो, परंतु विभेदक मोड सिग्नलच्या सामान्य प्रसारणावर त्याचा कोणताही प्रभाव पडत नाही.
कॉमन मोड इंडक्टर्सची निर्मिती करताना त्यांनी खालील आवश्यकता पूर्ण केल्या पाहिजेत:
(१) तात्काळ ओव्हरव्होल्टेजच्या कृती अंतर्गत कॉइलच्या वळणांमध्ये कोणतेही ब्रेकडाउन शॉर्ट सर्किट होणार नाही याची खात्री करण्यासाठी कॉइलच्या कोरवर जखमेच्या तारा इन्सुलेटेड केल्या पाहिजेत;
(२) जेव्हा कॉइल तात्कालिक मोठ्या प्रवाहातून वाहते तेव्हा चुंबकीय गाभा संपृक्त होऊ नये;
(३) तात्काळ ओव्हरव्होल्टेजच्या क्रियेखाली दोहोंमधील बिघाड टाळण्यासाठी कॉइलमधील चुंबकीय कोर कॉइलमधून इन्सुलेटेड असावा;
(४) कॉइलला शक्यतोवर एकाच थरात जखमा केल्या पाहिजेत, ज्यामुळे कॉइलची परजीवी कॅपॅसिटन्स कमी होईल आणि कॉइलची क्षणिक ओव्हरव्होल्टेज प्रसारित करण्याची क्षमता वाढेल.
सामान्य परिस्थितीत, फिल्टर करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या फ्रिक्वेन्सी बँडच्या निवडीकडे लक्ष देताना, कॉमन-मोडचा प्रतिबाधा जितका मोठा असेल तितका चांगला, म्हणून आम्हाला सामान्य-मोड इंडक्टर निवडताना डिव्हाइस डेटा पाहणे आवश्यक आहे, मुख्यतः त्यानुसार प्रतिबाधा वारंवारता वक्र.
याव्यतिरिक्त, निवडताना, सिग्नलवर विभेदक मोड प्रतिबाधाच्या प्रभावाकडे लक्ष द्या, प्रामुख्याने विभेदक मोड प्रतिबाधावर लक्ष केंद्रित करा, विशेषत: हाय-स्पीड पोर्टकडे लक्ष द्या.
3.चुंबकीय मणी
उत्पादन डिजिटल सर्किट EMC डिझाइन प्रक्रियेत, आम्ही अनेकदा चुंबकीय मणी वापरतो, फेराइट सामग्री लोह-मॅग्नेशियम मिश्र धातु किंवा लोह-निकेल मिश्र धातु आहे, या सामग्रीमध्ये उच्च चुंबकीय पारगम्यता आहे, तो उच्च बाबतीत कॉइल वळण दरम्यान प्रेरक असू शकतो. वारंवारता आणि उच्च प्रतिकार व्युत्पन्न कॅपेसिटन्स किमान.
फेराइट सामग्री सामान्यतः उच्च फ्रिक्वेन्सीवर वापरली जाते, कारण कमी फ्रिक्वेन्सीवर त्यांची मुख्य इंडक्टन्स वैशिष्ट्ये रेषेवरील नुकसान खूपच कमी करतात. उच्च फ्रिक्वेन्सीवर, ते प्रामुख्याने अभिक्रिया वैशिष्ट्यपूर्ण गुणोत्तर असतात आणि वारंवारतेसह बदलतात. व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये, फेराइट सामग्रीचा वापर रेडिओ फ्रिक्वेंसी सर्किट्ससाठी उच्च वारंवारता एटेन्युएटर म्हणून केला जातो.
खरेतर, फेराइट हे प्रतिरोध आणि इंडक्टन्सच्या समांतर चांगले समतुल्य आहे, कमी वारंवारतेवर इंडक्टरद्वारे प्रतिरोध शॉर्ट सर्किट केला जातो आणि उच्च वारंवारतेवर इंडक्टर प्रतिबाधा खूप जास्त होतो, ज्यामुळे विद्युत प्रवाह सर्व प्रतिकारांमधून जातो.
फेराइट हे एक उपभोग घेणारे उपकरण आहे ज्यावर उच्च-वारंवारता उर्जा उष्णता उर्जेमध्ये रूपांतरित केली जाते, जी त्याच्या विद्युत प्रतिरोधक वैशिष्ट्यांद्वारे निर्धारित केली जाते. फेराइट चुंबकीय मण्यांची उच्च-फ्रिक्वेंसी फिल्टरिंग वैशिष्ट्ये सामान्य इंडक्टरपेक्षा चांगली असतात.
फेराइट उच्च फ्रिक्वेन्सीवर प्रतिरोधक आहे, अगदी कमी गुणवत्तेचा घटक असलेल्या इंडक्टरच्या समतुल्य, त्यामुळे ते विस्तृत वारंवारता श्रेणीवर उच्च प्रतिबाधा राखू शकते, ज्यामुळे उच्च वारंवारता फिल्टरिंगची कार्यक्षमता सुधारते.
कमी वारंवारता बँडमध्ये, प्रतिबाधा इंडक्टन्सने बनलेली असते. कमी वारंवारतेवर, आर खूप लहान आहे, आणि कोरची चुंबकीय पारगम्यता जास्त आहे, म्हणून इंडक्टन्स मोठा आहे. एल एक प्रमुख भूमिका बजावते, आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप प्रतिबिंबाने दडपला जातो. आणि यावेळी, चुंबकीय कोरचे नुकसान कमी आहे, संपूर्ण उपकरण कमी नुकसान आहे, इंडक्टरची उच्च Q वैशिष्ट्ये आहेत, या इंडक्टरला अनुनाद करणे सोपे आहे, म्हणून कमी वारंवारता बँडमध्ये, कधीकधी वर्धित हस्तक्षेप होऊ शकतो. फेराइट चुंबकीय मणी वापरल्यानंतर.
उच्च वारंवारता बँडमध्ये, प्रतिबाधा प्रतिरोधक घटकांनी बनलेला असतो. जसजशी वारंवारता वाढते तसतसे चुंबकीय कोरची पारगम्यता कमी होते, परिणामी इंडक्टरच्या इंडक्टन्समध्ये घट होते आणि प्रेरक अभिक्रिया घटक कमी होते.
तथापि, यावेळी, चुंबकीय कोरचे नुकसान वाढते, प्रतिकार घटक वाढतो, परिणामी एकूण प्रतिबाधा वाढते आणि जेव्हा उच्च-फ्रिक्वेंसी सिग्नल फेराइटमधून जातो, तेव्हा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप शोषला जातो आणि रूपांतरित होतो. उष्णता नष्ट होणे.
फेराइट सप्रेशन घटक मुद्रित सर्किट बोर्ड, पॉवर लाइन आणि डेटा लाइन्समध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. उदाहरणार्थ, उच्च-वारंवारता हस्तक्षेप फिल्टर करण्यासाठी मुद्रित बोर्डच्या पॉवर कॉर्डच्या इनलेट एंडमध्ये फेराइट सप्रेशन घटक जोडला जातो.
फेराइट चुंबकीय रिंग किंवा चुंबकीय मणी विशेषत: उच्च-फ्रिक्वेंसी हस्तक्षेप आणि सिग्नल लाईन्स आणि पॉवर लाईन्सवरील पीक हस्तक्षेप दाबण्यासाठी वापरतात आणि त्यात इलेक्ट्रोस्टॅटिक डिस्चार्ज पल्स हस्तक्षेप शोषण्याची क्षमता देखील असते. चिप चुंबकीय मणी किंवा चिप इंडक्टर्सचा वापर प्रामुख्याने व्यावहारिक अनुप्रयोगावर अवलंबून असतो.
रेझोनंट सर्किट्समध्ये चिप इंडक्टरचा वापर केला जातो. जेव्हा अनावश्यक EMI आवाज काढून टाकणे आवश्यक असते, तेव्हा चिप चुंबकीय मणी वापरणे हा सर्वोत्तम पर्याय आहे.
चिप चुंबकीय मणी आणि चिप इंडक्टर्सचा वापर
चिप इंडक्टर:रेडिओ फ्रिक्वेन्सी (RF) आणि वायरलेस कम्युनिकेशन्स, माहिती तंत्रज्ञान उपकरणे, रडार डिटेक्टर, ऑटोमोटिव्ह इलेक्ट्रॉनिक्स, सेल्युलर फोन, पेजर, ऑडिओ उपकरणे, वैयक्तिक डिजिटल सहाय्यक (PDA), वायरलेस रिमोट कंट्रोल सिस्टम आणि लो-व्होल्टेज पॉवर सप्लाय मॉड्यूल्स.
चिप चुंबकीय मणी:घड्याळ-उत्पन्न करणारे सर्किट, ॲनालॉग आणि डिजिटल सर्किट्समधील फिल्टरिंग, I/O इनपुट/आउटपुट अंतर्गत कनेक्टर (जसे की सिरीयल पोर्ट, समांतर पोर्ट, कीबोर्ड, उंदीर, लांब-अंतर दूरसंचार, लोकल एरिया नेटवर्क), RF सर्किट्स आणि लॉजिक डिव्हाइसेसना संवेदनाक्षम हस्तक्षेप, वीज पुरवठा सर्किट्स, संगणक, प्रिंटर, व्हिडिओ रेकॉर्डर (VCRS), दूरदर्शन प्रणाली आणि मोबाइल फोनमधील EMI आवाज दडपशाहीमध्ये उच्च-फ्रिक्वेंसी आयोजित हस्तक्षेपाचे फिल्टरिंग.
चुंबकीय मणीचे एकक ohms आहे, कारण चुंबकीय मणीचे एकक विशिष्ट वारंवारतेने निर्माण होणाऱ्या प्रतिबाधाच्या अनुषंगाने नाममात्र आहे आणि प्रतिबाधाचे एकक देखील ohms आहे.
चुंबकीय मणी डेटाशीट सामान्यत: वक्रची वारंवारता आणि प्रतिबाधा वैशिष्ट्ये प्रदान करेल, सामान्यत: मानक म्हणून 100MHz, उदाहरणार्थ, 100MHz ची वारंवारता जेव्हा चुंबकीय मणीची प्रतिबाधा 1000 ohms च्या समतुल्य असते.
आम्ही फिल्टर करू इच्छित फ्रिक्वेन्सी बँडसाठी, आम्हाला चुंबकीय मणीचा प्रतिबाधा जितका मोठा असेल तितका चांगला, सहसा 600 ओम प्रतिबाधा किंवा त्याहून अधिक निवडा.
याव्यतिरिक्त, चुंबकीय मणी निवडताना, चुंबकीय मण्यांच्या प्रवाहाकडे लक्ष देणे आवश्यक आहे, जे सामान्यतः 80% कमी करणे आवश्यक आहे आणि पॉवर सर्किट्समध्ये वापरताना व्होल्टेज ड्रॉपवर डीसी प्रतिबाधाचा प्रभाव विचारात घेतला पाहिजे.
पोस्ट वेळ: जुलै-24-2023
