Ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (emi) - τύποι, πρότυπα και τεχνικές θωράκισης

Η πιστοποίηση είναι συνήθως ένα από τα πιο ακριβά και κουραστικά στάδια κατά την ανάπτυξη ενός νέου προϊόντος υλικού. Βοηθά τις αρχές να γνωρίζουν ότι το προϊόν συμμορφώνεται με όλους τους καθορισμένους νόμους και οδηγίες σχετικά με τις λειτουργίες. Με αυτόν τον τρόπο, η απόδοση του συγκεκριμένου προϊόντος μπορεί να διασφαλιστεί για την πρόληψη κινδύνων και βλαβών στους χρήστες του. Τόσο κουραστικό όσο συνήθως είναι αυτό το στάδιο, είναι σημαντικό για τις εταιρείες προϊόντων να το σχεδιάσουν πριν από το χέρι για να ακυρώσουν τις περιπλοκές της τελευταίας στιγμής. Για το σημερινό άρθρο, θα εξετάσουμε το EMI Design Standardπου είναι μια πολύ κοινή πρακτική που οι σχεδιαστές πρέπει να λάβουν υπόψη μου για να αναπτύξουν ποιοτικά προϊόντα. Θα εξετάσουμε λεπτομερώς το EMI και θα εξετάσουμε τους τύπους, τη φύση, τις προδιαγραφές και τα πρότυπα, τους μηχανισμούς ζεύξης και θωράκισης, καθώς και τις βέλτιστες πρακτικές για τη διενέργεια δοκιμών EMI.

Πρότυπα EMI - Πώς ξεκίνησαν όλα;

Το πρότυπο EMI (Ηλεκτρομαγνητικές Παρεμβολές) δημιουργήθηκε αρχικά για την προστασία ηλεκτρονικών κυκλωμάτων από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές που μπορεί να τους εμποδίσουν να εκτελέσουν τον τρόπο που είχαν αρχικά σχεδιαστεί. Αυτές οι παρεμβολές μπορεί κάποτε να κάνουν ακόμη και τη συσκευή εντελώς δυσλειτουργία που μπορεί να γίνει επικίνδυνη για τους χρήστες. Πρώτα έγινε μια ανησυχία στη δεκαετία του 1950, και ήταν κυρίως ενδιαφέρον για τον στρατό λόγω μερικών αξιοσημείωτων ατυχημάτων που προέκυψαν από αστοχίες πλοήγησης λόγω ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών στα συστήματα πλοήγησης και εκπομπών ραντάρ που οδήγησαν σε ακούσια απελευθέρωση όπλων. Ως εκ τούτου, ο στρατός ήθελε να διασφαλίσει ότι τα συστήματα ήταν συμβατά μεταξύ τους και οι επιχειρήσεις του ενός δεν επηρεάζουν το άλλο, καθώς αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε θανάτους στο σκάφος τους.

Εκτός από τις στρατιωτικές εφαρμογές, οι πρόσφατες εξελίξεις στις λύσεις που σχετίζονται με την Ιατρική και την Υγεία, όπως οι βηματοδότες και άλλα είδη CIED, έχουν επίσης συμβάλει στην ανάγκη για κανονισμούς EMI, καθώς η παρεμβολή σε συσκευές όπως αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε απειλητικές για τη ζωή καταστάσεις.

Αυτά μεταξύ άλλων σεναρίων είναι αυτά που οδηγούν στον καθορισμό του προτύπου παρεμβολών του EMI και με τον μεγάλο αριθμό ρυθμιστικών φορέων EMC που έχουν συσταθεί.

Τι είναι η ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή (EMI);

Η ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή μπορεί να οριστεί ως ανεπιθύμητη ηλεκτρομαγνητική ενέργεια που διαταράσσει την ορθή λειτουργία μιας ηλεκτρονικής συσκευής. Όλες οι ηλεκτρονικές συσκευές παράγουν κάποια ποσότητα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, καθώς η ηλεκτρική ενέργεια που ρέει μέσω των κυκλωμάτων και των καλωδίων της δεν περιέχεται ποτέ πλήρως. Αυτή η ενέργεια από τη συσκευή «Α», είτε διαδίδεται μέσω του αέρα ως ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, είτε συνδέεται με (ή διεξάγεται κατά μήκος) I / O ή καλώδια μιας άλλης συσκευής «B», θα μπορούσε να διαταράξει τη λειτουργική ισορροπία στη συσκευή B, προκαλώντας τη συσκευή δυσλειτουργία μερικές φορές με επικίνδυνο τρόπο. Αυτή η ενέργεια από τη συσκευή Α που παρεμβαίνει στις λειτουργίες της συσκευής Β αναφέρεται ως Ηλεκτρομαγνητική Παρεμβολή .

Η παρέμβαση μπορεί κάποτε να προέρχεται από μια φυσική πηγή όπως ηλεκτρικές καταιγίδες, αλλά πιο συχνά από αυτό, συνήθως οφείλεται στις ενέργειες μιας άλλης συσκευής σε κοντινή απόσταση. Ενώ όλες οι ηλεκτρονικές συσκευές παράγουν ορισμένα EMI, μια συγκεκριμένη κατηγορία συσκευών όπως τα κινητά τηλέφωνα, οι οθόνες LED και ειδικά οι κινητήρες, είναι πιο πιθανό να προκαλέσουν παρεμβολές σε σύγκριση με άλλες. Δεδομένου ότι καμία συσκευή δεν μπορεί να λειτουργήσει σε απομονωμένο περιβάλλον, είναι σημαντικό να διασφαλίσουμε ότι οι συσκευές μας συμμορφώνονται με ορισμένα πρότυπα για να διασφαλιστεί ότι οι παρεμβολές διατηρούνται στο ελάχιστο δυνατό. Αυτά τα πρότυπα και οι κανονισμοί είναι γνωστά ως το πρότυπο EMI και κάθε προϊόν / συσκευή που πρόκειται να χρησιμοποιηθεί / πωληθεί σε περιοχές / χώρες όπου αυτά τα πρότυπα είναι νόμος, πρέπει να πιστοποιηθεί πριν από τη χρήση τους.

Τύποι ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών (EMI)

Πριν εξετάσουμε τα πρότυπα και τους κανονισμούς, είναι πιθανώς σημαντικό να εξετάσουμε τον τύπο των EMI για να κατανοήσουμε καλύτερα το είδος της ανοσίας που πρέπει να ενσωματωθεί στα προϊόντα σας. Οι ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε τύπους με βάση διάφορους παράγοντες, όπως:

Πηγή EMI
Διάρκεια του EMI
Εύρος ζώνης του EMI

Θα εξετάσουμε καθεμία από αυτές τις κατηγορίες η μία μετά την άλλη.

1. Πηγή EMI

Ένας τρόπος κατηγοριοποίησης των EMI σε τύπους είναι η εξέταση της προέλευσης των παρεμβολών και του τρόπου με τον οποίο δημιουργήθηκε. Σε αυτήν την κατηγορία, υπάρχουν βασικά δύο τύποι EMI, το EMI που συμβαίνει φυσικά και το EMI που προκαλείται από τον άνθρωπο. Το Φυσικά Εμφανιζόμενο EMI αναφέρεται σε ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές που προκύπτουν ως αποτέλεσμα φυσικών φαινομένων όπως φωτισμός, ηλεκτρικές καταιγίδες και άλλα παρόμοια περιστατικά. Ενώ το ανθρωπογενές EMI από την άλλη πλευρά, αναφέρεται σε EMI που συμβαίνουν ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων άλλων ηλεκτρονικών συσκευών κοντά στη συσκευή (δέκτης) που αντιμετωπίζουν την παρεμβολή. Παράδειγμα αυτού του τύπου EMI περιλαμβάνουν, παρεμβολές ραδιοσυχνοτήτων, EMI σε εξοπλισμό ήχου, μεταξύ άλλων.

2. Διάρκεια παρεμβολών

Τα EMI κατηγοριοποιούνται επίσης σε τύπους με βάση τη διάρκεια της παρεμβολής, δηλαδή τη χρονική περίοδο για την οποία βίωσε η παρεμβολή. Με βάση αυτό, τα EMI συνήθως ομαδοποιούνται σε δύο τύπους, το Continuous EMI και το Impulse EMI. Το συνεχές EMI αναφέρεται σε EMI που εκπέμπονται συνεχώς από μια πηγή. Η πηγή μπορεί να είναι τεχνητή ή φυσική, αλλά η παρεμβολή γίνεται συνεχώς, για όσο διάστημα υπάρχει ένας μηχανισμός ζεύξης (Αγωγιμότητα ή ακτινοβολία) μεταξύ της πηγής EMI και του δέκτη. Παροχή EMIείναι EMI που συμβαίνουν κατά διαστήματα ή σε πολύ σύντομη διάρκεια. Όπως και τα συνεχή EMI, το Impulse EMI θα μπορούσε επίσης να είναι φυσικά ή τεχνητό. Το παράδειγμα περιλαμβάνει τον παλμικό θόρυβο που βιώνεται από διακόπτες, φωτισμούς και παρόμοιες πηγές που θα μπορούσαν να εκπέμπουν σήματα που προκαλούν διαταραχή στην ισορροπία τάσης ή ρεύματος συνδεδεμένων γειτονικών συστημάτων.

3. Εύρος ζώνης του EMI

Τα EMI μπορούν επίσης να κατηγοριοποιηθούν σε τύπους χρησιμοποιώντας το εύρος ζώνης τους. Το εύρος ζώνης ενός EMI αναφέρεται στο εύρος των συχνοτήτων στις οποίες βιώνεται το EMI. Με βάση αυτό, τα EMI μπορούν να ταξινομηθούν σε Narrowband EMI και Broadband EMI. Το Narrowband EMI αποτελείται συνήθως από μία μόνο συχνότητα ή μια στενή ζώνη συχνοτήτων παρεμβολής, που πιθανώς δημιουργείται από μια μορφή ταλαντωτή ή ως αποτέλεσμα πλαστών σημάτων που συμβαίνουν λόγω διαφορετικών ειδών παραμόρφωσης σε έναν πομπό. Στις περισσότερες περιπτώσεις, συνήθως έχουν μικρή επίδραση στις επικοινωνίες ή στον ηλεκτρονικό εξοπλισμό και μπορούν να συντονιστούν εύκολα. Ωστόσο, παραμένουν ισχυρή πηγή παρεμβολών και πρέπει να διατηρούνται εντός αποδεκτών ορίων. Τα ευρυζωνικά EMIείναι EMI που δεν εμφανίζονται σε μονές / διακριτές συχνότητες. Καταλαμβάνουν μεγάλο μέρος του μαγνητικού φάσματος, υπάρχει σε διαφορετικές μορφές και μπορεί να προκύψει από διαφορετικές ανθρωπογενείς ή φυσικές πηγές. Οι τυπικές αιτίες περιλαμβάνουν το τόξο και την κορώνα και αντιπροσωπεύει την πηγή ενός καλού ποσοστού προβλημάτων EMI στον ψηφιακό εξοπλισμό δεδομένων. Ένα καλό παράδειγμα μιας φυσικής κατάστασης EMI είναι το "Sun Outage", το οποίο συμβαίνει ως αποτέλεσμα της ενέργειας από τον ήλιο που διακόπτει το σήμα από έναν δορυφόρο επικοινωνίας. Άλλα παραδείγματα περιλαμβάνουν: EMI ως αποτέλεσμα ελαττωματικών βουρτσών σε κινητήρες / γεννήτριες, τόξο σε συστήματα ανάφλεξης, ελαττωματικά καλώδια τροφοδοσίας και λαμπτήρες φθορισμού.

Φύση του EMI

Τα EMI όπως περιγράφηκαν νωρίτερα, είναι Ηλεκτρομαγνητικά κύματα που αποτελούνται τόσο από τα συστατικά πεδίου E (Electric) όσο και από H (Magnetic), ταλαντώνονται κάθετα μεταξύ τους όπως φαίνεται παρακάτω. Κάθε ένα από αυτά τα στοιχεία ανταποκρίνεται διαφορετικά σε παραμέτρους όπως η συχνότητα, η τάση, η απόσταση και το ρεύμα, επομένως, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τη φύση του ΕΝΙ, να γνωρίζουμε ποια από αυτά είναι κυρίαρχα πριν το πρόβλημα μπορεί να αντιμετωπιστεί με σαφήνεια.

Για παράδειγμα, για τα συστατικά του ηλεκτρικού πεδίου, η εξασθένηση του EMI μπορεί να βελτιωθεί μέσω υλικών με υψηλή αγωγιμότητα, αλλά να μειωθεί με υλικά με αυξημένη διαπερατότητα, κάτι που σε αντίθεση βελτιώνει την εξασθένιση για το στοιχείο μαγνητικού πεδίου. Ως εκ τούτου, η αυξημένη διαπερατότητα σε ένα σύστημα με EMI που κυριαρχείται από το πεδίο E θα μειώσει την εξασθένηση, αλλά η εξασθένηση θα βελτιωθεί σε ένα EMI που κυριαρχείται από το πεδίο Η. Ωστόσο, λόγω των πρόσφατων εξελίξεων στις τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, το ηλεκτρονικό πεδίο είναι συνήθως το κύριο συστατικό της παρεμβολής.

Μηχανισμοί ζεύξης EMI

Ο μηχανισμός ζεύξης EMI περιγράφει πώς τα EMI μεταφέρονται από την πηγή στον δέκτη (επηρεαζόμενες συσκευές). Η κατανόηση της φύσης του EMI μαζί με το πώς συνδέεται από την πηγή στον δέκτη είναι το κλειδί για την αντιμετώπιση του προβλήματος. Με την υποστήριξη των δύο συστατικών (H-field και E-field), τα EMI συνδέονται από μια πηγή σε έναν δέκτη μέσω τεσσάρων κύριων τύπων EMI Coupling, Conduction, Radiation, Capacitive Coupling και Inductive Coupling. Ας ρίξουμε μια ματιά στους μηχανισμούς ζεύξης το ένα μετά το άλλο.

1. Αγωγιμότητα

Η σύζευξη αγωγών συμβαίνει όταν οι εκπομπές EMI περνούν κατά μήκος αγωγών (καλώδια και καλώδια) που συνδέουν την πηγή του EMI και του δέκτη. Το EMI που συνδέεται με αυτόν τον τρόπο είναι συνηθισμένο στις γραμμές τροφοδοσίας και συνήθως βαρύ στο εξάρτημα πεδίου Η. Αγωγιμότητα Η σύζευξη σε ηλεκτροφόρα καλώδια θα μπορούσε είτε να είναι αγωγός Common Mode (η παρεμβολή εμφανίζεται σε φάση στη γραμμή + ve και -ve ή σε γραμμές tx και rx) είτε σε διαφορική λειτουργία (η παρεμβολή εμφανίζεται εκτός φάσης σε δύο αγωγούς). Η πιο δημοφιλής λύση για παρεμβολές Conduction Coupled είναι η χρήση φίλτρων και θωράκισης πάνω από καλώδια.

2. Ακτινοβολία

Η ζεύξη ακτινοβολίας είναι η πιο δημοφιλής και συνηθισμένη μορφή του EMI Coupling. Σε αντίθεση με την αγωγιμότητα, δεν συνεπάγεται φυσική σύνδεση μεταξύ της πηγής και του δέκτη καθώς η παρεμβολή εκπέμπεται (ακτινοβολείται) μέσω χώρου στον δέκτη. Ένα καλό παράδειγμα ακτινοβολημένου EMI είναι η διακοπή του ήλιου που αναφέρθηκε προηγουμένως.

3. Χωρητική ζεύξη

Αυτό συμβαίνει μεταξύ δύο συνδεδεμένων συσκευών. Η χωρητική ζεύξη υπάρχει όταν μια μεταβαλλόμενη τάση στην πηγή μεταφέρει χωρητικά μια επιβάρυνση στο θύμα

4. Επαγωγική / Μαγνητική σύνδεση

Αυτό αναφέρεται στο είδος του EMI που συμβαίνει ως αποτέλεσμα ενός αγωγού που προκαλεί παρεμβολές σε έναν άλλο αγωγό κοντά με βάση τις αρχές της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.

Ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές και συμβατότητα

Το πρότυπο EMI μπορεί να θεωρηθεί μέρος του Κανονιστικού προτύπου που ονομάζεται Ηλεκτρομαγνητική Συμβατότητα (EMC). Περιέχει μια λίστα προτύπων απόδοσης που πρέπει να πληρούν οι συσκευές για να δείξουν ότι είναι σε θέση να συνυπάρχουν με άλλες συσκευές και να εκτελούν όπως έχουν σχεδιαστεί χωρίς να επηρεάζουν επίσης την απόδοση των άλλων συσκευών. Ως εκ τούτου, τα πρότυπα EMI αποτελούν ουσιαστικά μέρος των γενικών προτύπων EMC. Ενώ τα ονόματα χρησιμοποιούνται συνήθως εναλλακτικά, υπάρχει μια σαφής διαφορά μεταξύ τους, αλλά αυτό θα καλυφθεί σε ένα επόμενο άρθρο.

Διαφορετικές χώρες και ηπείροι / Οικονομικές ζώνες, έχουν διαφορετικές παραλλαγές αυτών των προτύπων, αλλά για αυτό το άρθρο, θα εξετάσουμε τα πρότυπα της Ομοσπονδιακής Επιτροπής Επικοινωνιών (FCC). Σύμφωνα με το Μέρος 15 του Τίτλου 47: Τηλεπικοινωνίες, των προτύπων FCC, που ρυθμίζει την «ακούσια» ραδιοσυχνότητα, υπάρχουν δύο κατηγορίες συσκευών. Κατηγορίες Α και Β.

Οι συσκευές κατηγορίας Α είναι συσκευές που προορίζονται για χρήση στη βιομηχανία, τα γραφεία, οπουδήποτε αλλού εκτός από σπίτια, ενώ οι συσκευές CLass B είναι συσκευές που προορίζονται για οικιακή χρήση, παρά τη χρήση τους σε άλλα περιβάλλοντα.

Όσον αφορά τις αγωγιμοποιημένες εκπομπές, για συσκευές κατηγορίας Β που προορίζονται να χρησιμοποιηθούν στο σπίτι, οι εκπομπές αναμένεται να περιοριστούν στις τιμές που εμφανίζονται στον παρακάτω πίνακα. Οι ακόλουθες πληροφορίες λαμβάνονται από τον ηλεκτρονικό κώδικα της ιστοσελίδας ομοσπονδιακού κανονισμού.

Για συσκευές κατηγορίας Α τα όρια είναι:

Για ακτινοβολούμενες εκπομπές, αναμένεται ότι οι συσκευές της κατηγορίας Α παραμένουν εντός του ορίου παρακάτω για τις καθορισμένες συχνότητες.

Συχνότητα (MHz)	μV / m
30 έως 88	100
88 έως 216	150
216 έως 960	200
960 και άνω	500

Ενώ για συσκευές κατηγορίας Β, τα όρια είναι:

Συχνότητα (MHz)	μV / m
30 έως 88	90
88 έως 216	150
216 έως 960	210
960 και άνω	300

Περισσότερες πληροφορίες για αυτά τα πρότυπα μπορείτε να βρείτε στη σελίδα των διαφόρων ρυθμιστικών φορέων.

Η συμμόρφωση με αυτά τα πρότυπα EMC για συσκευές, απαιτεί προστασία EMI σε τέσσερα επίπεδα: επίπεδο επιμέρους συστατικών στοιχείων, επίπεδο πλακέτας / PCB, επίπεδο συστήματος και γενικό επίπεδο συστήματος. Για να επιτευχθεί αυτό, δύο σημαντικά μέτρα. Η ηλεκτρομαγνητική θωράκιση και η γείωση χρησιμοποιούνται συνήθως, αν και χρησιμοποιούνται και άλλα σημαντικά μέτρα όπως το φιλτράρισμα. Λόγω της εσωκλειόμενης φύσης των περισσότερων ηλεκτρονικών συσκευών, η θωράκιση EMI εφαρμόζεται συνήθως σε επίπεδο συστήματος για να περιέχει τόσο EMI ακτινοβολούμενα όσο και διεξαγόμενα EMI για να διασφαλιστεί η συμμόρφωση με τα πρότυπα EMC. Ως εκ τούτου, θα εξετάσουμε πρακτικά ζητήματα σχετικά με την προστασία ως μέτρο για την προστασία του EMI.

Ηλεκτρομαγνητική θωράκιση - Προστατέψτε το σχέδιό σας από το EMI

Το Shielding είναι ένα από τα σημαντικότερα μέτρα που λαμβάνονται για τη μείωση του EMI στα ηλεκτρονικά προϊόντα. Περιλαμβάνει τη χρήση μεταλλικού περιβλήματος / ασπίδας για τα ηλεκτρονικά ή τα καλώδια. Σε ορισμένους εξοπλισμούς / καταστάσεις όπου η θωράκιση ολόκληρου του προϊόντος μπορεί να είναι πολύ δαπανηρή ή μη πρακτική, τα πιο κρίσιμα συστατικά που θα μπορούσαν να είναι πηγή EMI / νεροχύτης προστατεύονται. Αυτό είναι ιδιαίτερα συνηθισμένο στις περισσότερες προ-πιστοποιημένες ενότητες επικοινωνίας και μάρκες.

Η φυσική θωράκιση μειώνει το EMI εξασθενίζοντας (εξασθενίζοντας) τα σήματα EMI μέσω της ανάκλασης και της απορρόφησης των κυμάτων του. Οι μεταλλικές ασπίδες έχουν σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι σε θέση να αντανακλούν το στοιχείο Ε-πεδίου ενώ διαθέτουν υψηλή μαγνητική διαπερατότητα ώστε να απορροφά το στοιχείο Η-πεδίου του ΕΜΙ. Στα καλώδια, τα καλώδια σήματος περιβάλλονται από ένα εξωτερικό αγώγιμο στρώμα που είναι γειωμένο στο ένα ή και στα δύο άκρα, ενώ για τα περιβλήματα ένα αγώγιμο μεταλλικό περίβλημα δρα ως ασπίδα παρεμβολής.

Στην ιδανική περίπτωση, το τέλειο περίβλημα EMC θα ήταν κατασκευασμένο από πυκνό υλικό όπως ο χάλυβας, πλήρως σφραγισμένο σε όλες τις πλευρές χωρίς καλώδια, οπότε κανένα κύμα δεν ταξιδεύει μέσα ή έξω, αλλά αρκετές σκέψεις, όπως η ανάγκη, χαμηλού κόστους σε περιβλήματα, διαχείριση θερμότητας, Τα καλώδια συντήρησης, ισχύος και δεδομένων, μεταξύ άλλων, καθιστούν αυτά τα ιδανικά ανέφικτα. Με κάθε μία από τις τρύπες που δημιουργούνται, καθώς αυτά είναι πιθανά σημεία εισόδου / εξόδου για EMI, οι σχεδιαστές υποχρεούνται να λάβουν διάφορα μέτρα για να διασφαλίσουν ότι η συνολική απόδοση της συσκευής εξακολουθεί να βρίσκεται εντός επιτρεπόμενων ορίων του προτύπου EMC στο τέλος της ημέρας.

Προστασία πρακτικών εκτιμήσεων

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, απαιτούνται αρκετές πρακτικές εκτιμήσεις κατά τη θωράκιση με περιβλήματα ή καλώδια προστασίας. Για προϊόντα με κρίσιμες δυνατότητες EMI (Υγεία, Αεροπορία, Ισχύς, Επικοινωνία, Στρατιωτικά κ.ο.κ.), Είναι σημαντικό οι ομάδες σχεδιασμού προϊόντων να αποτελούνται από άτομα με τη σχετική εμπειρία στην προστασία και σε γενικές καταστάσεις EMI. Αυτή η ενότητα θα δώσει μια ευρεία επισκόπηση ορισμένων από τις πιθανές συμβουλές ή το EMI θωράκιση.

1. Σχεδιασμός γραφείου και περιβλήματος

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, είναι αδύνατο να σχεδιαστούν περιβλήματα χωρίς συγκεκριμένα ανοίγματα για να χρησιμεύσουν ως γρίλιες εξαερισμού, οπές καλωδίων, πόρτες και για πράγματα όπως διακόπτες μεταξύ άλλων. Αυτά τα ανοίγματα σε περιβλήματα, ανεξάρτητα από το μέγεθος ή το σχήμα τους, μέσω των οποίων ένα κύμα EM μπορεί να εισέλθει ή να εξέλθει από το περίβλημα, με όρους EMI, αναφέρονται ως αυλακώσεις. Οι αυλακώσεις πρέπει να είναι σχεδιασμένες με τέτοιο τρόπο ώστε το μήκος και ο προσανατολισμός τους σε σχέση με τη συχνότητα RFI να μην τις μετατρέπουν σε κυματοδηγό, ενώ το μέγεθος και η διάταξή τους στην περίπτωση των γρίλιων αερισμού πρέπει να διατηρούν τη σωστή ισορροπία μεταξύ της ροής αέρα που απαιτείται για τη διατήρηση θερμικών απαιτήσεων του κυκλώματος και της ικανότητας ελέγχου του EMI με βάση την απαιτούμενη εξασθένηση σήματος και τη σχετική συχνότητα RFI.

Σε κρίσιμες εφαρμογές όπως στρατιωτικός εξοπλισμός, οι αυλακώσεις όπως οι πόρτες κ.λπ. συνήθως δένονται με εξειδικευμένα παρεμβύσματα που ονομάζονται EMI Gaskets. Έρχονται σε διαφορετικούς τύπους όπως, πλεκτό συρματόπλεγμα, και μεταλλικές σπειροειδείς φλάντζες, αλλά αρκετοί σχεδιαστικοί παράγοντες (συνήθως κόστος / οφέλη) λαμβάνονται υπόψη πριν γίνει η επιλογή του παρεμβύσματος. Συνολικά, ο αριθμός των κουλοχέρηδων πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερος και το μέγεθος πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερο.

2. Καλώδια

Ορισμένα περιβλήματα μπορεί να απαιτούνται για να έχουν ανοίγματα καλωδίων. Αυτό πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη στο σχεδιασμό του περιβλήματος. Σε

Εκτός αυτού, τα καλώδια χρησιμεύουν επίσης ως μέσο διεξαγόμενων EMI ως έχει σε κρίσιμο εξοπλισμό, τα καλώδια χρησιμοποιούν πλεκτή ασπίδα που στη συνέχεια γειώνεται. Αν και αυτή η προσέγγιση είναι ακριβή, είναι πιο αποτελεσματική. Ωστόσο, σε καταστάσεις χαμηλού κόστους, τα διαλύματα από το ράφι όπως τα φερρίτη τοποθετούνται σε συγκεκριμένες θέσεις στην άκρη των καλωδίων. Σε επίπεδο PCB Board, τα φίλτρα εφαρμόζονται επίσης κατά μήκος των γραμμών εισαγωγής.

Βέλτιστες πρακτικές για να περάσετε τις δοκιμές EMI

Ορισμένες από τις πρακτικές σχεδιασμού EMI, ειδικά σε επίπεδο πίνακα, για να διατηρηθεί το EMI σε έλεγχο περιλαμβάνουν:

Χρησιμοποιήστε προ-πιστοποιημένες λειτουργικές μονάδες. Ειδικά για την επικοινωνία, η χρήση ήδη πιστοποιημένων ενοτήτων μειώνει τον όγκο εργασίας που πρέπει να κάνει η ομάδα στην προστασία και μειώνει το κόστος πιστοποίησης για το προϊόν σας. Επαγγελματική συμβουλή: Αντί να σχεδιάσετε ένα νέο τροφοδοτικό για το έργο σας, σχεδιάστε το έργο ώστε να είναι συμβατό με τα υπάρχοντα τροφοδοτικά από το ράφι. Αυτό σας εξοικονομεί κόστος για την πιστοποίηση του τροφοδοτικού.
Διατηρήστε τους τρέχοντες βρόχους μικρούς. Η ικανότητα ενός αγωγού να συνδυάζει ενέργεια με επαγωγή και ακτινοβολία μειώνεται με έναν μικρότερο βρόχο, ο οποίος λειτουργεί ως κεραία
Για ζευγάρια ίχνη πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος χαλκού (PC), χρησιμοποιήστε ίχνη ευρείας (χαμηλής αντίστασης) ευθυγραμμισμένα πάνω και κάτω το ένα από το άλλο.
Εντοπίστε τα φίλτρα στην πηγή παρεμβολών, βασικά όσο το δυνατόν πιο κοντά στην ηλεκτρονική μονάδα ισχύος. Οι τιμές των συστατικών φίλτρου θα πρέπει να επιλέγονται έχοντας υπόψη το επιθυμητό εύρος συχνότητας εξασθένησης. Για παράδειγμα, οι πυκνωτές αυτο-συντονίζονται σε ορισμένες συχνότητες, πέρα από τις οποίες δρουν επαγωγικά. Διατηρήστε τους αγωγούς πυκνωτή παράκαμψης όσο το δυνατόν συντομότερα.
Τοποθετήστε τα εξαρτήματα στο PCB λαμβάνοντας υπόψη την εγγύτητα των πηγών θορύβου σε δυνητικά ευαίσθητα κυκλώματα.
Τοποθετήστε τους πυκνωτές αποσύνδεσης όσο το δυνατόν πιο κοντά στον μετατροπέα, ειδικά τους πυκνωτές X και Y.
Χρησιμοποιήστε επίπεδα εδάφους, όταν είναι δυνατόν, για ελαχιστοποίηση της ακτινοβολημένης σύζευξης, ελαχιστοποίηση της περιοχής διατομής ευαίσθητων κόμβων και ελαχιστοποίηση της περιοχής διατομής των κόμβων υψηλού ρεύματος που μπορεί να εκπέμπουν όπως αυτά από πυκνωτές κοινής λειτουργίας
Οι συσκευές επιφανειακής τοποθέτησης (SMD) είναι καλύτερες από τις συσκευές με μόλυβδο στην αντιμετώπιση της ενέργειας RF, λόγω των μειωμένων επαγωγιών και των διαθέσιμων τοποθετήσεων σε κοντινότερα εξαρτήματα.

Συνολικά, είναι σημαντικό να έχετε άτομα με αυτές τις σχεδιαστικές εμπειρίες στην ομάδα σας κατά τη διαδικασία ανάπτυξης, καθώς βοηθά στην εξοικονόμηση κόστους στην πιστοποίηση και διασφαλίζει επίσης τη σταθερότητα και την αξιοπιστία του συστήματός σας και της απόδοσής του.