Rafsegultruflanir
Einfaldlega sagt, rafsegultruflanir (EMI) eru áhrif rafsegulsviða (td útvarpsbylgjur) á viðkvæman rafeindabúnað og kerfi. Það dreifist yfir furðu breitt svæði og getur valdið alvarlegum skemmdum á kerfinu þínu. Sem betur fer eru tvær mögulegar lausnir á þessu vandamáli: síun og hlífðarvörn.
EMI síun og vörn eru tvær mismunandi aðferðir sem notaðar eru til að takast á við vandamál EMI í rafeindatækjum eða kerfum. Með rafrænum kerfum eru áhyggjur af útgeislun og leiðni næmi sem og geislaðri og leiðni losun, sem er EMI hávaði frá kerfinu.
En hver er munurinn?
Sía
Stutt saga um EMI, EMC og verndarþarfir
Á þriðja áratugnum, þegar talstöðvar urðu fljótt að nauðsyn heimilanna um allan heim, fóru notendur að taka eftir undarlegum áhrifum tíðna á annan rafeinda- og rafbúnað. Þetta fyrirbæri, þekkt sem „rafsegultruflanir“, sýndi greinilega þörfina fyrir leið til að vernda búnað fyrir röngum útvarpsmerkjum.
Lausnin á þessum vandamálum kom árið 1933, þegar alþjóðlega sérnefndin um útvarpstruflanir (CISPR) Alþjóða raftækninefndarinnar (IEC) í París gaf út fyrstu ráðleggingarnar um að lágmarka EMI. Losunartakmarkanir eiga sér stað þegar kerfi eru samtengd til að tryggja að hávaði sem myndast í einu kerfi trufli ekki frammistöðu annars.
Þörfin fyrir yfirgripsmeiri EMI síunar- og hlífðaraðferðir og búnað fyrir varnaraðgerðir var viðurkennd strax árið 1967, þegar flugmóðurskipið USS Forrestal, sem var sent á Tonkin-flóa til stuðnings bandarískum hersveitum í Víetnam, varð fyrir hörmulegum eldi þegar rafeindavél. frávik kom af stað Zuni eldflaug. Þetta leiddi til 134 dauðsfalla og næstum 200 slasaðra. Síðar kom í ljós að undirrót slyssins var rangt uppsett hlífðar kapaltengi og mörg rafsegulsvið á flugstokknum, sem olli því að eldflaugin kviknaði og kveikti í eldsneytistanki nærliggjandi flugvélar.
Síðar, þegar farsímar og önnur flytjanleg rafeindatæki urðu algengari á tíunda áratugnum, áttuðu nokkur flugfélög sig á því að merki frá þessum og öðrum tækjum gætu truflað flugeindatækni og hindrað þannig öruggt flug eða leiðsögugetu flugvéla. Herforingjar hafa komist að því að rafsegultruflanir, hvort sem þær eru náttúrulegar eða af mannavöldum, geta alvarlega truflað Global Positioning System (GNSS) tæknina og gert það að verkum að ómannað loftfar geta ekki flogið á áreiðanlegan hátt. GNSS truflun og EMI af völdum hernaðarstarfsemi er athyglisvert mál í flugöryggi í almenningsflugi sem heldur áfram til þessa dags.
Eftir útvarpstruflanir voru margar aðrar tegundir EMI viðurkenndar, þar á meðal örbylgjuofnar, innrauðar og gamma- og röntgengeislar, sem hægt er að útrýma hverri fyrir sig með ýmsum aðferðum og búnaði. CISPR ráðleggingarnar eru grunnurinn að nútíma alþjóðlegum staðli fyrir EMI forvarnir og skilgreina hvernig rafeindabúnaður getur lifað saman án þess að truflanir hafi áhrif á frammistöðu. Þetta er kallað rafsegulsamhæfi.
Rafsegulsamhæfi (EMC) skilgreinir viðunandi rekstrargetu raf- og rafeindabúnaðar þegar hann verður fyrir utanaðkomandi rafsegulgjafa og þegar takmarkar óæskilega rafsegulorku sem myndast innanhúss.
EMC samanstendur af þremur þáttum: takmörkun á rafsegultruflageislun sem myndast af búnaðinum, næmi búnaðarins fyrir utanaðkomandi rafsegultruflunum og ónæmi búnaðarins þegar hann starfar í tilteknu umhverfi.
Mismunandi gerðir rafsegultruflana
Almennt er hægt að flokka EMI í fjórar gerðir út frá uppruna eða bandbreidd upprunalega merksins. Narrowband EMI er myndað af farsíma-, útvarps- eða sjónvarpssendingum, en breiðband EMI hefur breiðara útvarpssvið og er myndað af óviljandi geislun frá merkjagjöfum eins og raflínum. Það fer eftir uppsprettu geislunar, EMI er hægt að flokka sem viljandi, óviljandi, millikerfi eða innankerfi:
Óviljandi eða "óvirkur" EMI myndast af óviljandi búnaði eins og suðubúnaði, DC mótorum, tölvum og raflínum.
-Intentional EMI (IEMI) er EMI sem er gefið út af sérhönnuðum búnaði, oft sem hluti af rafrænum hernaðarkerfum eins og rafrænum mótvægisaðgerðum og rafsegulpúls (EMP) vopnum.
-Intersystem EMI er truflun sem myndast á milli tveggja íhluta kerfis eða tækis, en intersystem EMI á sér stað milli tveggja eða fleiri sjálfstæðra kerfa.
Mismunandi gerðir af EMI
Hvað er EMI síun?
EMI síun er mikilvægt atriði við hönnun og framleiðslu rafeindabúnaðar til að tryggja áreiðanlega notkun og samræmi við reglugerðir um rafsegulsamhæfi (EMC).
EMI síun er ferlið við að draga úr eða útrýma truflunum af völdum rafsegulmerkja í rafeindabúnaði eða kerfi. Það er tækni sem notuð er til að sía út óæskileg rafsegulmerki (hávaða) sem geta truflað virkni rafeindabúnaðar eða valdið rafsegultruflunum.
EMI síur eru venjulega settar við inntak eða úttak tækis og geta verið settar á spjaldið eða PCB festar. Þau samanstanda af samsetningu óvirkra íhluta eins og þétta, inductors og viðnáms sem eru hönnuð til að draga úr eða bæla EMI á tilteknu tíðnisviði. Þeir eru almennt notaðir í rafeindabúnaði eins og aflgjafa, hljóðbúnaði, tölvukerfum og öðrum rafeindabúnaði með mikla áreiðanleika og EMC kröfur.
EMI síur eru venjulega lágrásarsíur sem leyfa lágtíðnimerkjum að fara í gegnum á meðan þær loka á hátíðnimerki eða „hávaða“. Þéttar loka fyrir ákveðnar tíðnir en leyfa öðrum að fara framhjá. Þéttar renna út í jarðplanið og draga þannig úr hátíðnimerkjum. Inductors virka öðruvísi; þeir gleypa hátíðniorku og breyta henni í hita og bæla þannig hátíðnihljóð. Hægt er að „stilla“ sérsniðnar síur til að uppfylla sérstakar tíðnikröfur með því að „sníða“ samsetningu þétta og spóla.
Hægt er að skipta EMI síum í tvær gerðir: mismunasíur og almennar hamsíur. Mismunadrifssíur draga úr truflunum sem verða á milli tveggja merkjalína, en algengar síur draga úr truflunum sem verða á milli merkjalínu og jarðar.
Hvað er EMI vörn?
EMI vörn er ferlið við að draga úr rafsegulgeislun frá rafeindatækjum eða kerfum og koma í veg fyrir að ytri rafsegulmerki trufli virkni þessara tækja. .EMI hlífðarvörn felur í sér notkun leiðandi efna, eins og kopar eða áls, til að hindra eða draga úr rafsegulboðum frá því að komast inn í eða fara út úr tækinu.
EMI hlífðarvörn er hægt að ná með því að setja leiðandi vörn (kallað Faraday búr) í kringum tækið eða með því að húða tækið með leiðandi efni. Leiðandi hlífin eða húðunin skapar hindrun sem kemur í veg fyrir að rafsegulmerki komist inn eða út úr búnaðinum og dregur þannig úr hættu á rafsegultruflunum. EMI hlífðarvörn er hægt að beita á rafeindaíhluti, hringrásarborð, snúrur eða jafnvel heil rafeindatæki eða kerfi.
Síun vs. Shielding
Valið á milli síunar og hlífðar fer eftir ýmsum þáttum, svo sem næmi tækisins og magni EMI sem verður til. Leiðni, stærð og kostnaður gegna einnig hlutverki við að velja bestu EMI lausnina.
Skjöldun tekur yfirgripsmikla nálgun við EMI stjórnun, en síur miða á ákveðin EMI svæði. Hlífðarvörn endurspeglar innkomna orku en framleiðir samt smá frásog. Þessi orka breytist í hita og krefst því einhvers konar varmastjórnun. Að auki hefur gæði efnisins sem notað er til að hlífa ekki aðeins áhrif á framleiðsluna, heldur einnig þyngd kerfisins, þ.e. þykkari hlífðarvörn er skilvirkari, en einnig þyngri. Þó að hlífin endurspegli og bælir EMI, útrýma síur EMI með því að taka á viðkvæmum stöðum í kerfinu sem valda mestu truflunum. Fyrir vikið er hægt að aðlaga síur til að mæta sérstökum þörfum.
