نحوه محافظت از برد مدار الکترونیکی

یکی از مشکلاتی که اکثر طراحان و سازندگان مدار های الکترونیکی صنعتی با آن روبرو هستند عملکرد نادرست مدارهای طراحی شده در محیط های با تداخل های امواج الکترومغناطیسی می باشد. با کارکرد انواع موتورها و تجهیزات با توان و ولتاژ کار بالا ، در آن محیط ، امواج الکترومغناطیس تولید می شوند. که سبب عملکرد نادرست برد مدار الکترونیکی می شود. در ادامه با نحوه محافظت از برد مدار الکترونیکی در برابر امواج الکترومغناطیس با ما همراه باشید.

یکی از مدارهایی که جهت محافظت از مدارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند . استفاده از یک مدار الکترونیکی ساده در ابتدای مدار و بر سر راه ورودی تغدیه می باشد. که سبب حذف نوسانات الکترومغناطیس اطراف مدار می شود. و با توجه به نوع مدار الکترونیکی از یکی از دو مدل زیر استفاده می شود.

فیلتر EMI

فیلتر EMI دستگاه منفعل الکترونیکی است که برای حذف تداخل ایجاد شده در یک سیگنال یا خط قدرت ، مورد استفاده قرار می‌گیرد. فیلترهای EMI یا به عبارتی ، نویز فیلتر ها می‌توانند برای حذف تداخلی که توسط دستگاه یا تجهیزات دیگر به‌ منظور ایمن‌سازی بیشتر دستگاه نسبت به سیگنال‌های تداخل الکترومغناطیسی موجود در محیط ایجادشده، مورداستفاده قرار می گیرند. بیشتر فیلترهای EMI از بخش‌هایی تشکیل شده‌اند که تداخل مد مشترک و تفاضلی را از بین می‌برند.

فیلتر EMI ورودی چگونه کار می‌کند؟

اکثر مدارهای الکترونیک صنعتی شامل یک فیلتر EMI هستند ، یا به‌عنوان یک دستگاه جداگانه ارائه می‌شود. عملکرد آن به این صورت می باشد که نویز الکترونیکی فرکانس بالا را کاهش دهد که ممکن است باعث ایجاد تداخل با سایر دستگاه‌ها شود. اصلی ترین جزء این فیلتر دو عدد سلف می باشند که بر روی یک هسته فریت پیچیده شده است. و نحوه قرار گیری آن سری می باشد. یعنی از یک سمت دو خط تغذیه هر کدام به یک سر سیم پیچها وارد و از سمت دیگر آنها خارج می شوند.

به عنوان مثال یک فیلتر EMI برای منبع تغذیه به‌طور معمول از اجزای غیرفعال، ازجمله خازن‌ها و سلف‌ها، تشکیل می‌شود تا به شکل مدار LC استفاده شوند. سلف (ها) اجازه می‌دهند جریان‌های DC با فرکانس پایین عبور کنند، درحالی‌که جریان‌های ناخواسته فرکانس بالا را مسدود می‌کنند. خازن‌ها یک مسیر کم را فراهم می‌کنند تا نویز فرکانس بالا را از ورودی پایه، یا به منبع تغذیه، یا به اتصال زمین، هدایت کند.

انواع فیلترهای EMI

انواع مختلفی از فیلترهای EMI بر پایه شرایط زیر وجود دارند.

اندازه
امپدانس
حداکثر مقاومت DC
ظرفیت خازنی
جریان نامی

کاربردهای فیلترهای EMI:

کاربردهای معمول فیلتر EMI عبارت‌اند از:

خطوط داده
ورودی اینورتر های فرکانسی
ورودی سافت استارتر ها
ورودی فرمان تابلو های الکتریکال
خطوط منبع تغذیه ثانویه برای تجهیزات ارتباطی و صوتی/تصویری دیجیتال
مادربوردهای کامپیوتر
هابهای USB
پرینترها
درایوهای هارددیسک
سی دی و دی‌وی‌دی رام‌ها
آداپتورهای AC
آلات موسیقی الکترونیک
…

فیلتر RFI

فیلترهای RFI فيلترهايي ساده هستند كه معمولا از مجمو عه اي از خازن و سلف و مقاومت تشكيل شده اند كه براي فيلتر كردن فركانس های مزاحم راديويی به كار مي روند . هر انرژی الکتریکی با محتوای نامطلوب در محدوده فرکانس اختصاص داده شده به انتقال فرکانس رادیویی است ، که اغلب در محدوده پایین تر از چند کیلوهرتز تا ۳۰مگاهرتز را در برمی شود . تابش سیگنال RFI از محدوده ۳۰ مگاهرتز تا ۱۰ گیگاهرتز را در بر میشود. رایج ترین روش حذف نویز در بخش ورودی منبع تغذیه ها و … که از یک فیلتر LC برای حذف نویز تفاضلی و مد مشترک می باشد که وظیفه ممانعت از خروج فرکانس های اضافی محدوده کاری مدار به بیرون و همچنین ممانعت از ورود فرکانس های اضافی به داخل مدار بر عهده دارد(فیلتر RFI را میتوان هم در ورودی مدار و همچنین در خروجی و یا هردو بر روی برد الکترونیکی بهره برد).