على الرغم من أن اختناقات الوضع الشائعة شائعة ، فقد يكون البديل هو مرشح EMI متجانسة. عند وضعها بشكل صحيح ، توفر هذه المكونات الخزفية متعددة الطبقات رفضًا ممتازًا للضوضاء في الوضع الشائع.
تعمل العديد من العوامل على زيادة مقدار التداخل "الضجيج" الذي يمكن أن يضر بوظائف المعدات الإلكترونية أو يتداخل معها. وتعد سيارات اليوم مثالًا رئيسيًا على ذلك. في السيارة ، ستجد شبكات Wi-Fi و Bluetooth وراديو القمر الصناعي وأنظمة GPS و هذه هي البداية فقط ، ولإدارة هذا التداخل في الضوضاء ، تستخدم الصناعة عادةً الواقي وفلاتر EMI للتخلص من الضوضاء غير المرغوب فيها ، لكن بعض الحلول التقليدية للتخلص من EMI / RFI لم تعد كافية.
تقود هذه المشكلة العديد من مصنعي المعدات الأصلية إلى تجنب استخدام مكثف تفاضلي ثنائي المكثف ، ومكثف 3 (مكثف X واحد ومكثفات 2 Y) ، أو مرشحات تغذية ، أو اختناقات الوضع الشائع ، أو مزيج من هذه للحصول على حل أكثر ملاءمة مثل مرشح EMI متآلف مع عزل أفضل للضوضاء في عبوة أصغر.
عندما تتلقى المعدات الإلكترونية موجات كهرومغناطيسية قوية ، يمكن أن تحدث تيارات غير مرغوب فيها في الدائرة وتسبب عملية غير مقصودة - أو تتداخل مع العملية المقصودة.
يمكن أن تكون التداخل الكهرومغناطيسي / RFI على شكل انبعاثات موصلة أو مشعة ، وعندما يتم إجراء التداخل الكهرومغناطيسي ، فهذا يعني أن الضوضاء تنتقل على طول الموصلات الكهربائية. تحدث EMI المشعة عندما تنتقل الضوضاء عبر الهواء في شكل مجالات مغناطيسية أو موجات راديو.
حتى لو كانت الطاقة المطبقة من الخارج صغيرة ، إذا اختلطت مع موجات الراديو المستخدمة في البث والاتصال ، فقد يتسبب ذلك في فقدان الاستقبال ، أو حدوث ضوضاء غير طبيعية في الصوت ، أو انقطاع الفيديو. تلف المعدات الإلكترونية.
تشمل المصادر الضوضاء الطبيعية (على سبيل المثال ، التفريغ الكهروستاتيكي ، والإضاءة ، ومصادر أخرى) والضوضاء من صنع الإنسان (على سبيل المثال ، ضوضاء التلامس ، وتسريب المعدات باستخدام ترددات عالية ، والانبعاثات غير المرغوب فيها ، وما إلى ذلك). عادةً ما تكون ضوضاء EMI / RFI هي ضوضاء الوضع الشائع ، لذا فإن الحل هو استخدام مرشح EMI لإزالة الترددات العالية غير المرغوب فيها ، إما كجهاز منفصل أو مدمج في لوحة الدائرة.
مرشحات EMI تتكون مرشحات EMI عادةً من مكونات سلبية ، مثل المكثفات والمحاثات ، المتصلة لتشكيل دائرة.
"المحاثات تسمح للتيار المستمر أو تيار التردد المنخفض بالمرور أثناء منع التيارات عالية التردد غير المرغوب فيها وغير المرغوب فيها.توفر المكثفات مسارًا منخفض المقاومة لتحويل الضوضاء عالية التردد من مدخلات المرشح إلى توصيل الطاقة أو الأرض ، "قال كريستوف كامبريلين من شركة مكثف يوهانسون ديلكتريكس.
تتضمن طرق التصفية التقليدية ذات الوضع الشائع مرشحات تمرير منخفض تستخدم مكثفات تمرر إشارات بترددات أقل من تردد قطع محدد وتضعف الإشارات بترددات أعلى من تردد القطع.
تتمثل نقطة البداية الشائعة في تطبيق زوج من المكثفات في تكوين تفاضلي ، مع مكثف واحد بين كل أثر للمدخل التفاضلي والأرض ، وتقوم المرشحات السعة في كل ساق بتحويل EMI / RFI إلى الأرض فوق تردد القطع المحدد. عند إرسال إشارات لمراحل معاكسة عبر السلكين ، يتم تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء بينما يتم إرسال الضوضاء غير المرغوب فيها إلى الأرض.
قال كامبريلين: "لسوء الحظ ، يمكن أن تختلف قيمة السعة لـ MLCCs مع عوازل X7R (تستخدم عادةً لهذه الوظيفة) بشكل كبير مع الوقت ، والجهد المتحيز ودرجة الحرارة".
"لذلك على الرغم من أن مكثفين متطابقين بشكل وثيق في وقت معين في درجة حرارة الغرفة عند جهد منخفض ، فمن المحتمل أن ينتهي بهما الأمر بقيم مختلفة تمامًا بمجرد تغير الوقت أو الجهد أو درجة الحرارة.سيؤدي عدم التطابق بين السلكين إلى استجابات غير متكافئة بالقرب من قطع المرشح.لذلك ، فإنه يحول ضوضاء الوضع الشائع إلى ضوضاء تفاضلية. "
الحل الآخر هو توصيل مكثف "X" ذو قيمة كبيرة بين مكثفي "Y". توفر التحويلة السعوية "X" توازنًا مثاليًا في الوضع المشترك ، ولكن لها أيضًا تأثير جانبي غير مرغوب فيه لتصفية الإشارة التفاضلية. ربما الحل الأكثر شيوعًا والبديل لمرشح تمرير منخفض هو خنق الوضع الشائع.
الخانق الشائع هو محول 1: 1 مع كلا الملفين يعملان كملفات أولية وثانوية ، وفي هذه الطريقة ، يحفز التيار عبر ملف واحد تيارًا معاكسًا في الملف الآخر ، ولسوء الحظ ، فإن الاختناقات ذات الوضع الشائع تكون ثقيلة ومكلفة وقابلة للتأثر إلى الفشل الناجم عن الاهتزاز.
ومع ذلك ، فإن خنق النمط المشترك المناسب مع المطابقة والاقتران المثاليين بين الملفات يكون شفافًا للإشارات التفاضلية وله مقاومة عالية لضوضاء النمط الشائع. كلما زاد الحث المستخدم للحصول على ترشيح منخفض التردد ، زادت الحاجة إلى المزيد من الدورات ، مما ينتج عنه سعات طفيلية لا يمكنها اجتياز الترشيح عالي التردد.
يؤدي عدم التطابق بين الملفات بسبب تفاوتات التصنيع الميكانيكي إلى تبديل الوضع ، حيث يتم تحويل جزء من طاقة الإشارة إلى ضجيج الوضع الشائع والعكس صحيح ، ويمكن أن يتسبب هذا الوضع في التوافق الكهرومغناطيسي ومشاكل المناعة ، كما يقلل عدم التطابق من الحث الفعال لكل ساق.
على أي حال ، فإن اختناقات الوضع الشائع تقدم مزايا كبيرة مقارنة بالخيارات الأخرى عندما تعمل الإشارة التفاضلية (المارة) في نفس نطاق التردد مثل ضجيج الوضع الشائع الذي يجب رفضه. باستخدام خنق الوضع الشائع ، يمكن تمديد نطاق مرور الإشارة إلى نطاق رفض الوضع الشائع.
مرشحات EMI متجانسة على الرغم من أن اختناقات الوضع الشائعة شائعة ، يمكن أيضًا استخدام مرشحات EMI المتجانسة. عند وضعها بشكل صحيح ، توفر هذه المكونات الخزفية متعددة الطبقات رفضًا ممتازًا للضوضاء في الوضع المشترك ، فهي تجمع بين مكثفات تحويل متوازنة في حزمة واحدة لإلغاء الحث المتبادل والحماية تستخدم هذه المرشحات مسارين كهربائيين منفصلين داخل جهاز واحد متصل بأربعة توصيلات خارجية.
لتجنب الالتباس ، تجدر الإشارة إلى أن مرشحات EMI المتجانسة ليست مكثفات تغذية تقليدية ، على الرغم من أنها تبدو متشابهة (نفس العبوة والمظهر) ، إلا أنها مختلفة تمامًا في التصميم ، ولا يتم توصيلها بنفس الطريقة. المرشحات ، مرشحات EMI المتجانسة تخفف كل الطاقة فوق تردد القطع المحدد وتختار لتمرير طاقة الإشارة المرغوبة فقط ، مع تحويل الضوضاء غير المرغوب فيها إلى "الأرض".
ومع ذلك ، فإن المفتاح هو محاثة منخفضة للغاية ومقاومة مطابقة. بالنسبة لمرشحات EMI المتجانسة ، يتم توصيل الأطراف داخليًا بإلكترود مرجعي مشترك (درع) داخل الجهاز ، ويتم فصل الألواح بواسطة القطب المرجعي. تتكون من نصفين سعويين يشتركان في قطب كهربائي مرجعي مشترك ، وكلها موجودة في جسم خزفي واحد.
التوازن بين نصفي المكثف يعني أيضًا أن التأثيرات الكهرضغطية متساوية ومتعاكسة ، مما يؤدي إلى إلغاء بعضها البعض ، وتؤثر هذه العلاقة أيضًا على تغير درجة الحرارة والجهد ، وبالتالي فإن المكونات في كلا الخطين تتقدم في العمر بالتساوي. المرشحات ، إنها لن تعمل إذا كانت ضوضاء الوضع الشائع في نفس تردد الإشارة التفاضلية. "في هذه الحالة ، يكون الاختناق المشترك هو الحل الأفضل ،" قال كامبريلين.
تصفح أحدث إصدارات Design World وأعد الإصدارات بتنسيق سهل الاستخدام وعالي الجودة ، قم بتحرير ومشاركة وتنزيل اليوم مع مجلة هندسة التصميم الرائدة.
منتدى EE الأعلى لحل المشكلات في العالم والذي يغطي المتحكمات الدقيقة و DSP والشبكات والتصميم التناظري والرقمي والترددات اللاسلكية وإلكترونيات الطاقة وتوجيه ثنائي الفينيل متعدد الكلور والمزيد
حقوق الطبع والنشر © 2022 WTWH Media LLC. جميع الحقوق محفوظة. لا يجوز إعادة إنتاج المواد الموجودة على هذا الموقع أو توزيعها أو نقلها أو تخزينها مؤقتًا أو استخدامها بدون إذن كتابي مسبق من WTWH MediaPrivacy Policy |معلومات عنا
الوقت ما بعد: 19 أبريل - 2022
