一, It-Tliet Elementi u l-Mogħdija ta 'Propagazzjoni ta' Interferenza Elettromanjetika
Il-formazzjoni ta 'interferenza elettromanjetika (EMI) teħtieġ tliet elementi simultanjament: sors ta' interferenza, mogħdija ta 'akkoppjar, u tagħmir sensittiv. F'ambjenti industrijali, sorsi tipiċi ta 'interferenza jinkludu:
Inverter: Il-kurrent armoniku (2-50kHz) iġġenerat mill-modulazzjoni PWM tiegħu jitmexxa permezz tal-linja tal-enerġija, filwaqt li l-kejbil tal-ħruġ jifforma antenna biex jirradja mewġ elettromanjetiku ta 'frekwenza għolja (100kHz-30MHz).
Sistema tal-mutur: Radjazzjoni tal-ispark elettrika ġġenerata minn kommutazzjoni tal-pinzell (1-100MHz), kif ukoll varjazzjonijiet tal-kamp manjetiku kkawżati minn bidliet fil-kurrent tal-istralċ (50Hz u l-armoniċi tiegħu).
Magna tal-iwweldjar: Il-polz elettromanjetiku ta '-intensità għolja (0.1-10MHz) iġġenerat matul il-proċess tal-iwweldjar bl-ark jista' jirradja sa għexieren ta 'metri.
Apparat ta 'komunikazzjoni bla fili: Meded ta' frekwenza Wi Fi/Bluetooth (2.4GHz/5GHz) jikkoinċidu mal-meded ta 'frekwenza sensittivi taċ-ċirkwiti ta' kontroll LCD.
L-interferenza tinvadi s-sistema LCD permezz tal-mogħdijiet li ġejjin:
Akkoppjar konduttiv: Bl-użu ta 'linji ta' enerġija u sinjal bħala trasportaturi, l-interferenza tiġi injettata direttament fiċ-ċirkwit.
Akkoppjar tar-radjazzjoni: Il-mewġ elettromanjetiku spazjali jinduċi vultaġġ ta 'interferenza fuq wajers jew konnetturi tal-PCB permezz ta' effetti ta 'antenna.
Akkoppjar ta 'impedenza komuni: Hemm impedenza komuni fiċ-ċirkwit ta' l-ert, li tikkawża l-fluss ta 'kurrent ta' interferenza bejn l-apparati.
2, Kostruzzjoni tas-Sistema tat-Teknoloġija tal-Protezzjoni
1. Disinn ta 'lqugħ: Imblokka l-propagazzjoni ta' mewġ elettromanjetiku
Ilqugħ tal-qoxra tal-metall: bl-użu ta 'liga tal-aluminju jew qoxra tal-pjanċa tal-azzar galvanizzat, bi ħxuna ta' Ikbar minn jew ugwali għal 1.5mm biex tinkiseb attenwazzjoni effettiva. Pereżempju, manifattur ta 'strumenti kimiċi kiseb effiċjenza ta' lqugħ ta 'aktar minn 40dB fil-medda ta' frekwenza 30MHz-1GHz billi ottimizza l-istruttura tal-qoxra. Il-punti ewlenin tad-disinn jinkludu:
Kontinwità tal-korp tal-ilqugħ: Il-wisa 'tal-qasma tal-qoxra għandha tkun ikkontrollata fi żmien 0.1mm, u pads konduttivi jew pjanċi tar-rebbiegħa għandhom jintużaw għal konnessjoni elettrika.
Kontroll tal-apertura: It-toqob tad-dissipazzjoni tas-sħana jadottaw disinn tax-xehda, b'apertura ta 'Inqas minn jew ugwali għal λ/20 (fejn λ huwa l-ogħla wavelength ta' frekwenza ta 'interferenza).
Ipproċessar tat-tieqa tal-wiri: Uża ħġieġ konduttiv ITO (reżistenza tal-wiċċ Inqas minn jew ugwali għal 10 Ω/□) jew ilqugħ tal-malji tal-metall, bi trażmissjoni tad-dawl ta 'Aktar minn jew ugwali għal 85%.
Iżolament tal-ilqugħ intern: Implimenta lqugħ lokali għal moduli taċ-ċirkwit sensittivi:
Ċippa ta 'kontroll prinċipali: bl-użu ta' kopertura tal-ilqugħ tal-fojl tar-ram, reżistenza għall-ert Inqas minn jew ugwali għal 10m Ω.
Modulu tal-enerġija: Installa ċrieki manjetiċi madwar il-konvertitur DC-DC biex trażżan l-istorbju tal-iswiċċ.
Interface tas-sinjal: Uża konnetturi protetti (bħal D-sub tip), u issaldja s-saff tal-ilqugħ 360 grad mal-pjan terren tal-PCB.
2. It-teknoloġija tal-filtrazzjoni: It-trażżin tal-interferenza kondotta
Iffiltrar tat-tarf tal-enerġija: Installa filtru EMI fit-tarf tal-input tal-enerġija LCD, b'rekwiżiti tipiċi tal-parametri:
Telf ta 'inserzjoni: akbar minn jew ugwali għal 40dB fil-medda ta' frekwenza 150kHz-30MHz
Kurrent nominali: Agħżel skont ir-rekwiżiti tat-tagħbija, u tħalli marġni ta '20%.
Kurrent ta 'tnixxija: Inqas minn jew ugwali għal 1mA (skond l-istandard tas-sigurtà IEC 60950)
Studju ta 'każ ta' strument tal-karozza juri li wara li uża filtru LC b'żewġ -stadji, l-interferenza kondotta fuq il-linja tal-enerġija naqset minn 45dB μ V għal 20dB μ V.
Iffiltrar tal-linja tas-sinjali: Għal linji tas-sinjali tal-vidjo bħal RGB/LVDS, taħlita ta' coil taċ-ċowk tal-mod komuni (CMCC) u kapaċitatur tal-modalità differenzjali tintuża għall-iffiltrar:
Inductance CMCC: 100-1000 μ H (magħżula abbażi tal-frekwenza tas-sinjal)
Kapaċitanza differenzjali: 0.1-1 μ F (capacitor tas-sigurtà tat-tip X2)
3. Ottimizzazzjoni tas-sistema ta 'l-ert
Strateġija ta' ertjar ta' punt wieħed: F'ċirkwiti ta'-frekwenza baxxa (f<1MHz), all grounding wires are converged to a common grounding point to avoid the formation of a ground loop. A certain power monitoring instrument reduced the common mode interference voltage from 5V to 0.5V by reconstructing the grounding system.
Multi point grounding strategy: In high-frequency circuits (f>10MHz), id-disinn tal-bord tal-PCB b'ħafna -saff huwa adottat biex jistabbilixxi pjan terren komplut:
Segmentazzjoni tal-pjan ta 'l-art: L-art diġitali u l-art analoga huma konnessi f'punt wieħed permezz ta' resistor ta '0 Ω jew żibeġ manjetiċi.
Grounding via: Mill-inqas ertjar permezz wieħed b'dijametru ta 'Ikbar minn jew ugwali għal 0.5mm għandu jiġi rranġat għal kull pulzier kwadru ta' PCB.
Kontroll tar-reżistenza tal-ert: Żgura li r-reżistenza tal-ert hija Inqas minn jew ugwali għal 4 Ω permezz tal-miżuri li ġejjin:
Żid in-numru ta 'elettrodi ta' l-ert (mill-inqas 3)
Uża reducer tar-reżistenza (reżistività Inqas minn jew ugwali għal 5 Ω· m)
Iċċekkja regolarment ir-reżistenza tal-ert (rakkomandat darba kull tliet xhur)
4. PCB kontra l--interferenza tad-disinn
Ottimizzazzjoni tat-tqassim:
Rotot tas-sinjali ewlenin: It-tul tal-linji tas-sinjali tal-arloġġ u tal-vidjo għandu jkun ikkontrollat fi ħdan λ/20 (fejn λ huwa l-wavelength tas-sinjal).
Qawwa/Pjan tal-Art: L-adozzjoni ta 'struttura tal-bord b'4 saffi (sinjal tal-qawwa tal-art tas-sinjal), il-pjan tal-enerġija huwa akkoppjat sewwa mal-pjan tal-art.
It-tqassim tal-apparat: Ċirkwiti analogi u ċirkwiti diġitali huma rranġati f'żoni separati bi spazjar ta 'Ikbar minn jew ugwali għal 5mm.
Speċifikazzjonijiet tal-wajers:
Rotot differenzjali: Żomm tul ugwali (iżball Inqas minn jew ugwali għal 50mil), bi spazjar ta 'doppju tal-wisa' tal-linja.
Serpentine routing: użat għat-tqabbil tad-dewmien tas-sinjal tal-arloġġ, b'amplitudni akbar minn jew ugwali għal 3 darbiet il-wisa 'tal-linja u spazjar akbar minn jew ugwali għal 5 darbiet il-wisa' tal-linja.
Arranġament tal-kapaċitatur tal-filtru: kapaċitatur taċ-ċeramika 0.1 μ F jinsab ħdejn il-pin tal-qawwa taċ-ċippa (Inqas minn jew ugwali għal 3mm), u kapaċitatur tat-tantalu 10 μ F huwa rranġat fid-daħla tal-enerġija.
3, Analiżi tipika tal-każ ta 'applikazzjoni
Każ 1: Disinn kontra l-interferenza ta 'strumenti petrokimiċi
L-LCD ta 'ċerta sistema ta' monitoraġġ taż-żejt wera wiri anormali waqt operazzjonijiet ta 'wweldjar. Wara analiżi, instab li:
Sors ta 'interferenza: polz elettromanjetiku ta' 1-10MHz iġġenerat mill-magna tal-iwweldjar
Mogħdija ta 'propagazzjoni: Radjazzjoni spazjali akkoppjata mal-linja tas-sinjal tal-vidjo LCD
Soluzzjoni:
Żid ċirku manjetiku tal-ferrite (μ r=1000) fuq is-saff ta 'barra tal-linja tas-sinjal
Interface tal-vidjo nbidlet għal interface diġitali DVI-D (b'kapaċità qawwija ta' kontra-interferenza għal trażmissjoni differenzjali)
Pejst tal-gomma konduttiva (reżistività tal-volum Inqas minn jew ugwali għal 0.01 Ω· ċm) fid-distakk tal-qoxra
Wara l-implimentazzjoni, is-sistema xorta tista 'turi b'mod stabbli waqt l-operazzjonijiet tal-iwweldjar, u r-rata ta' żball naqset minn 10 ⁻³ għal 10 ⁻⁶.
Każ 2: Ottimizzazzjoni ta 'Touch Screen għal Tagħmir ta' Manifattura Intelliġenti
It-touch screen ta 'ċerta għodda tal-magni CNC mimsus aċċidentalment waqt l-istartjar tal-mutur, u r-riżultat tad-dijanjosi huwa:
Sors ta 'interferenza: Fluttwazzjonijiet tal-kamp manjetiku kkawżati minn bidliet f'daqqa fil-kurrent tal-mutur servo (50Hz u l-armoniċi tiegħu)
Mogħdija ta 'propagazzjoni: Forma interferenza tal-mod komuni permezz tal-istruttura tal-metall tal-kabinett
Soluzzjoni:
Żid filtru tat-tip π - mal-provvista tal-enerġija taċ-ċippa touch (L=100 μ H, C=0.1 μ F)
Il-kabinett huwa magħmul minn materjal tal-istainless steel mhux-manjetiku (μ r ≈ 1)
Żid pads ta 'insulazzjoni bejn it-touch screen u l-kabinett (vultaġġ ta' tqassim akbar minn jew ugwali għal 10kV)
Wara r-rinnovazzjoni, is-sensittività tal-mess żdiedet bi tliet darbiet, u r-rata tal-mess falza tnaqqset minn 15% għal 0.5%.
