التداخلات الكهرومغناطيسية (EMI) هي مشكلة تؤدي إلى الصداع ولكن غالبا ما تكون أمرا لا مفر منه في العديد من تصاميم الأنظمة.و سيكون تأثيرها أكثر حدة مع زيادة تواتر العمليمكن إشعاع EMI من خلال الهواء ، ويتم إجراؤه من خلال إشارة وخطوط الكهرباء ، ويتم حقنها في الدوائر ، أو تستخدم كهوائيات لإطلاقها مرة أخرى.
إذا كان المنتج يولد أو يصدر إم إيه إم (أي "مصدر التداخل") ، فقد يتداخل مع التشغيل الطبيعي للأنظمة القريبة ، ويخفق في اختبار الامتثال ، ويحظر إطلاقه.على العكس، إذا كان المنتج في الدور المعاكس ويصبح متلقي مقصود أو غير مقصود من EMI (أي "شيء مضطرب") ، فإنه قد يعاني من أخطاء متقطعة غير مفسرة، وفشل،وأداء غير مستقر.
تأثير هذه القضايا واسع النطاق، بدءاً من كونها مضحكة قليلاً مثل عداد سرعة دراجتي اللاسلكية، إلى حالات مهددة للحياة مثل الطائرات أو المستشفيات،وتسبب خسائر هائلة في خطوط الإنتاجعداد السرعة الخاص بي يعمل في نطاق تردد 432 ميغاهرتز ولسبب ماعلى مسافة 100 ياردة من الطريق بين منزل بعيد والسكك الحديدية المجاورة (مع خط جوي بقوة 20 كيلو فولت فوق السكك الحديدية)، القراءة تظهر باستمرار ما بين 65 و 85 ميل في الساعة.
كيفية تقليل تأثير الايم آي
يمكن أن يكون تقليل أو القضاء على مصادر إم إيه وتأثيراتها بسيطًا ومعقدًا على حد سواء. وتشمل الخطوات الأساسية تأسيسًا كافًا، وتحميًا شاملًا، وتجاوز معقول، وبطبيعة الحال،استخدام المرشحاتبالإضافة إلى هذه الخطوات، هناك عادةً "مبدأ باريتو": إزالة 80% من التداخلات تتطلب فقط 20% من الجهد،بينما القضاء على 20% المتبقية من التداخل قد تتطلب 80% من الجهد.
أي فجوة على الغلاف، مثل الفجوة المطلوبة لمقابس المقابس والمقابس، مثل الباب الذي يسمح للطاقة EMI أن تمر في كلا الاتجاهين.إذا كانت إم إيه تسبب فقط من الطاقة المشعة، يمكن أن يحل المكونات المحمية المشكلة.
منذ عقود، بدأ الناس في معالجة هذه المسألة، باستخدام كابلات متكافئة في البداية والاتصالات الكلاسيكية SO-239 و PL-259 الإناث والرجال، فضلا عن الاتصالات سلسلة BNC.هذه الاتصالات الراديوية المحمية بالكامل يمكن أن تدعم إشارة واحدة فقط كل منها وغير مناسبة للاستخدام مع مصادر الطاقة المتواصلة وإشارات غير الراديوية.
البديل الجيد هو "العودة إلى المستقبل" باستخدام نوع من الاتصالات التي سيطرت ذات مرة على روابط الاتصالات والواجهات الأخرى:رابط D-type ultra small (D-Sub) الذي تنتجه شركات مثل Molex (الشكل 1)قبل ظهور منافذ USB والموازية ، استخدم المهندسون والكثير من المستهلكين هذا الإصدار من 9 أبواق (المعروف باسم DB-9) كمجهاز اتصال للبروتوكول المتسلسل RS-232.
الشكل 1: سلسلة D-sub connector and adapter المستخدمة على نطاق واسع ودائمة ، مع أرقام اتصال متعددة ، وتصنيفات كهربائية ، وعرض النطاق الترددي لفلترات EMI ، وأساليب الإنهاء المادية.يمكن لمصفات Pi حل مشكلة EMI الموجهة(مصدر الصورة: مولكس)
استبدل USB و Ethernet إلى حد كبير RS-232 ، لذلك هذا البروتوكول موجود الآن بشكل رئيسي في الأنظمة القديمة ونادراً ما يتم استخدامه في التصاميم الجديدة ؛ ومع ذلك ، فقد نجى رابط D-sub.هناك العديد من الأسباب التي تجعل هذا النوع من الاتصالات متينة:
تصميم المعدن إلى المعدن بدون خيط يوفر حماية بنسبة 100% للأسلاك.
الهيكل الميكانيكي صلب ودائم ، ويمكن أن يتم قفلها بشكل موثوق بين الاتصالات المزدوجة باستخدام الدبابيس والمسامير.
هناك إصدارات متعددة متاحة للاختيار ، بما في ذلك 9-pin ، 15 pin ، 25 pin ، 37 pin ، و 50 pin.
توفير طرق إيقاف متعددة، بما في ذلك أكواب اللحام ومسامير الإدراج المباشر أو لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) بزاوية مستقيمة.
عندما الحجب وحده لا يكفي لحل المشكلة
يحل حماية الموصلات D-sub مشكلة طاقة EMI المشعة ، ولكن لا يمكن حل مشكلة EMI الموجهة.أصبحت سلسلة محولات ومتصلات D-sub Pi عالية الأداء من Molex لتصفية EMI (انظر أيضا الشكل 1) حلًا جذابًا.
تم دمج مرشحات EMI في اتصالاتها ، لذلك ليس هناك حاجة لاحتلال مساحة إضافية أو إضافة مكونات على لوحة الدوائر المطبوعة.الأسلاك الأرضية والأسلاك المعزولة تقع في نفس المرفقفهي توفر مجموعة متنوعة من الهياكل الميكانيكية وأنواع المحطات لتلبية متطلبات التصميم.
يمكن أن يمنع المرشح المدمج EMI الموجه من المرور عبر المرفق ، وبالتالي تقليل EMI في السيناريوهات الحرجة مثل التحكم في محرك الطائرة ، الراديو الداخلي ، معدات التصوير ،معدات المعالجة، والعديد من سيناريوهات التطبيق الأخرى.
وتشمل المكونات الرئيسية للمحول والمتصلات:
الهيكل: الغلاف المتكامل للصب الصمامي والهيكل الداخلي المحموم بالكامل يعزز الأداء الميكانيكي والكهربائي ، مما يمنع العطلات في بيئات الاهتزاز العالية.هذه الاتصالات تتوافق مع معيار M24308 (MIL-DTL-24308)قشرتها البوليستر المملوءة بالألياف الزجاجية تلبي أيضًا معايير UL 94 V-0 لضبط اللهب.
الصمود الكهربائي: يمكن لهذه المفاتيح أن تتحمل حتى ضربات البرق من المستوى الرابع DO-160 وظروف البيئة العابرة للـ AC في معيار اختبار بيئة الأجهزة الداخلية.
تصفية كهربائية: باستخدام تكوين Pi من ثلاثة عناصر (مكثف ، محفز ، ومكثف) ، يمكن للفلتر امتصاص ضوضاء عالية التردد من خطوط الطاقة والإشارة.منحدر الضعف الحاد يساعد على قمع EMI النطاق العريض.
التغذية في المكثفات: لمنع نقل الإشارة غير الضروري في نقطة الترابط ، توفر التغذية في المكثفات مسارًا أرضيًا بمنع منخفض.هذه المكثفات يمكن أن تقلل بفعالية من الإشعاع، وخاصة في الحجرات المحمية حيث تعمل المكثفات التقليدية بشكل سيء.
المكونات الحثيثة (الفيرريت ، الملفوفات الشكلية): هذه المكونات تمتص الطاقة عالية التردد وتبديلها في شكل حرارة ، مما يقلل من الارتباط العرضي.
يمكن للمستخدم اختيار تردد قطع تصفية EMI ، لأن هذه الموصلات توفر مجموعة واسعة من قيم السعة ،تتوافق مع مجموعة واسعة من ترددات القطع والخسائر المرتبطة بإدراجها (الشكل 2).