ﻣﻨﺎﺑﻊ ﺗﻐﺬﻳﻪ ﺳﻮئیچینگ توان بالا و تداخلات EMI

0
18
ﻣﻨﺎﺑﻊ ﺗﻐﺬﻳﻪ ﺳﻮئیچینگ توان بالا و تداخلات EMI
ﻣﻨﺎﺑﻊ ﺗﻐﺬﻳﻪ ﺳﻮئیچینگ توان بالا و تداخلات EMI
ﻣﻨﺎﺑﻊ ﺗﻐﺬﻳﻪ ﺳﻮئیچینگ توان بالا ﻣﻮﺟﺐ اﻳﺠﺎد ﺗﺪاﺧﻞ اﻟﻜﺘﺮوﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ (EMI) ﺑﻪ ﻫﺮدو ﺻﻮرت ﻫﺪاﻳﺘﻲ و اﻧﺘﺸﺎر ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ. درﻧﺘﻴﺠﻪ، ﺗﻤﺎم ﻣﻨﺎﺑﻊ ﺗﻐﺬﻳﻪ آﻓﻼﻳﻦ ﺑﺎﻳﺪ ﺑﻪﮔﻮﻧﻪاي ﻃﺮاﺣﻲ ﺷﻮﻧﺪ ﺗﺎ ﻣﻮﺟﺐ ﻣﻴﺮاﻳﻲ ﻳﺎ ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻴﺰان اﻧﺘﺸﺎر EMI ﺑﻪ ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﻗﺎﺑﻞﻗﺒﻮل ﺷﻮﻧﺪ.

در مجموعه ایی از پست ها می خواهیم، ﺗﻜﻨﻴﻚﻫﺎﻳﻲ را ﺑﺮاي ﻃﺮاﺣﻲ اراﺋﻪ کنیم ﻛﻪ ﺑﺎﻋﺚ ﻛﺎﻫﺶ EMI ﻫﺪاﻳﺘﻲ در ﻣﻨﺎﺑﻊ ﺗﻐﺬﻳﻪ TOPSwitch ﻣﻲﺷﻮد.ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮرﻫﺎي ﻃﺮاﺣﻲﺷﺪه، ﺑﻮردﻫﺎي PCB و ﻓﻴﻠﺘﺮﻫﺎي EMI ﻧﻪﺗﻨﻬﺎ ﺑﻪ ﻛﺎﻫﺶ EMI ﻫﺪایتی ﻛﻤﻚ ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ، ﺑﻠﻜﻪ ﺑﺎﻋﺚ ﻛﺎﻫﺶ اﻧﺘﺸﺎر EMI و ﺑﻬﺒﻮد ﺣﺴﺎﺳﻴﺖ EMI ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ. اﻳﻦ ﺗﻜﻨﻴﻚﻫﺎ ﻫﻢﭼﻨﻴﻦ ﻣﻲﺗﻮاﻧﻨﺪ در ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎﻳﻲ ﺑﺎ وﻟﺘﺎژ ورودي DC ﻣﺎﻧﻨﺪ Telecom و Television Cable Comunication(ﻳﺎ Cablecom) اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮﻧﺪ.

در این پست و پست های بعدی ﻣﺒﺎﺣﺚ زﻳﺮ اراﺋﻪ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ:

  • ﻣﺸﺨﺼﺎت EMI ﺑﺮاي آﻣﺮﻳﻜﺎي ﺷﻤﺎﻟﻲ، اﺗﺤﺎدﻳﻪ اروﭘﺎ و آﻟﻤﺎن
  • اﻧﺪازهﮔﻴﺮي اﻧﺘﺸﺎر ﺑﺎ ﻳﻚ LISN
  • روشﻫﺎي ﺗﺸﺨﻴﺺ ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ، ﭘﻴﻚ و ﺷﺒﻪ ﭘﻴﻚ
  • اﺻﻮل اﻳﻤﻨﻲ
  • اﻟﻤﺎنﻫﺎي ﻓﻴﻠﺘﺮ EMI
  • ﺷﻜﻞ ﻣﻮجﻫﺎي ﻧﺸﺎﻧﻪ EMI ﻣﻨﺎﺑﻊ ﺗﻐﺬﻳﻪ
  • آنالیز فیلتر ﻓﻼيﺑﻚ
  • رزوﻧﺎﻧﺲ ﺳﻴﻢ ﺗﻐﺬﻳﻪ
  • تکنیک های ﺳﺎﺧﺘﺎر ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر
  • ﺗﻜﻨﻴﻚﻫﺎي ﻓﺮوﻧﺸﺎﻧﻲ (Suppression)
  • اﻫﺪاف ﻋﻤﻮﻣﻲ ﻓﻴﻠﺘﺮﻫﺎي EMI ﺷﺮﻛﺖ TOPSwitch
  • ﻣﺴﺎﺋﻞ ﭼﻴﺪﻣﺎن PCB ﻓﻴﻠﺘﺮ EMI
  • ﻣﻼﺣﻈﺎت ﻋﻤﻠﻲ
مشخصات EMI:

ﻣﺸﺨﺼﺎت EMI ﺑﺎﻳﺪ ﺑﺮاي ﺧﺎﻧﻮاده ﻣﺤﺼﻮل ﻣﻮردﻧﻈﺮ و ﺑﺎزار ﻫﺪف ﻣﺸﺨﺺ ﺷﻮد. در اﻳﺎﻻتﻣﺘﺤﺪه، ﻛﻤﻴﺴﻴﻮن ارﺗﺒﺎﻃﺎت ﻓﺪرال (FCC) ﻣﺸﺨﺼﺎت وﻳﮋه EMI را ﺗﻨﻈﻴﻢ ﻣﻲﻛﻨﺪ. ﻣﺸﺨﺼﺎت ﻛﺎﻧﺎداﻳﻲ ﻣﺸﺎﺑﻪ ﻣﺸﺨﺼﺎت FCC ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﺷﻜﻞ ١ ﻣﺤﺪودﻳﺖﻫﺎي اﻧﺘﺸﺎر ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﻗﻮاﻋﺪ FCC، ﺑﺨﺶ ١٥، زﻳﺮ ﺑﺨﺶ J ﻣﺸﺨﺺﺷﺪه اﺳﺖ را ﻧﺸﺎن ﻣﻲدﻫﺪ.

ﻣﺸﺨﺼﺎت EMI
FCC

ﻛﺸﻮرﻫﺎي ﻋﻀﻮ اﺗﺤﺎدﻳﻪ اروﭘﺎ (EC) ﻳﻚ ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ ﻫﻤﺎﻫﻨﮓ ﺑﺮاي ﺳﺎزﮔﺎري اﻟﻜﺘﺮوﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ اﻳﺠﺎد ﻛﺮده اﻧﺪ. EN55022 ﺑﺮاي ﺗﺠﻬﻴﺰات ﻓﻨﺎوري اﻃﻼﻋﺎت ﻳﻜﻲ از اوﻟﻴﻦ ﻣﺪارك ﻫﻤﺎﻫﻨﮓ اﺳﺖ. ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﻴﺪ ﻛﻪ ﻣﺤﺪوده ﻣﺸﺨﺼﺎت ﻛﻼس A و ﻛﻼس B ﺑﺮاي ﻫﺮدو روش ﻣﺘﻮﺳﻂ و ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﺷﺒﻪ ﭘﻴﻚ (Quasi Peak) داده ﻣﻲﺷﻮد.

شکل۲

ﺷﻜﻞ ٣ ﻣﻌﺮوفﺗﺮﻳﻦ و ﺳﺨﺖﮔﻴﺮاﻧﻪﺗﺮﻳﻦ ﻣﺸﺨﺼﺎت VDE0871 (ﻣﺤﺪودﻳﺖ ﺑﺎﻧﺪ ﺑﺎرﻳﻚ) را ﺑﺮاي ﺑﺎزارﻫﺎي آﻟﻤﺎن ﻧﺸﺎن ﻣﻲدﻫﺪ ﻛﻪ ﺑﻪﻃﻮر ﺳﻨﺘﻲ ﻃﺮاﺣﻲﺷﺪه اﺳﺖ. ﻣﻘﺮرات آﻟﻤﺎن Vfg1046/1984 ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﻓﻨﺎوري اﻃﻼﻋﺎت ﻳﺎ ﺗﺠﻬﻴﺰات ﭘﺮدازش دادهﻫﺎي اﻟﻜﺘﺮوﻧﻴﻜﻲ ﺑﺮاي ﻣﻘﺎﺑﻠﻪ ﺑﺎ VDE0871 ﻛﻼس B ﻣﺤﺪوده ﺑﺎﻧﺪ ﺑﺎرﻳﻚ از kHz10 ﺗﺎ MHz٣٠ اﺳﺖ.ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﻴﺪ ﻛﻪ ﻣﺤﺪودﻳﺖﻫﺎي ﻣﺸﺨﺼﺎت، ﻓﻘﻂ ﺑﺮاي روشﻫﺎي ﺗﺸﺨﻴﺺ ﺷﺒﻪ ﭘﻴﻚ داده ﻣﻲﺷﻮد.

شکل۳

Vfg243/1991ﻣﺤﺪوده ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﺷﺒﻪ ﭘﻴﻚ را ﺗﻨﻈﻴﻢ ﻣﻲﻛﻨﺪ و Vfg46/1992 ﻣﺤﺪوده ﻣﺘﻮﺳﻂ را ﻫﻤﺎنﻃﻮر ﻛﻪ در ﺷﻜﻞ ٤ ﻧﺸﺎن دادهﺷﺪه اﺳﺖ ﻣﻲاﻓﺰاﻳﺪ. ﺷﻜﻞ ٣ Vfg243/1991 ﻛﻼس B ﻣﺤﺪوده ﺷﺒﻪ ﭘﻴﻚ در ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺑﺎ VDE0871 را ﻧﺸﺎن ﻣﻲدﻫﺪ. ﻓﻴﻠﺘﺮ EMI ﻃﺮاﺣﻲﺷﺪه ﺑﺮاي ﻣﻘﺎﺑﻠﻪ ﺑﺎ VDE0871 در مقایسه با Vfg1046/1984 ﻣﻌﻤﻮﻻً ﻫﺰﻳﻨﻪ ﺑﺎﻻﺗﺮي ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻓﻴﻠﺘﺮ EMI ﻃﺮاﺣﻲﺷﺪه ﺑﺮاي ﺑﺮآورده ﺷﺪن ﻧﻴﺎزﻫﺎي Vfg243/1991 دارد.

ﺷﻜﻞ ٤
اندازه گیری انتشار:

ﺟﺰﺋﻴﺎت دﺳﺘﮕﺎه ﺗﺴﺖ و روش ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ EMI ﺗﻮﺳﻂ ﻣﻘﺮرات ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺗﻨﻈﻴﻢﺷﺪه اﺳﺖ؛ که همه آنها ﻳﻚ ﻣﻔﻬﻮم ﻋﻤﻮﻣﻲ ﻣﺸﺘﺮك را در خود دارند.اﻧﺪازهﮔﻴﺮيﻫﺎي اﻧﺘﺸﺎر ﺟﺮﻳﺎن ﺗﻮﺳﻂ ﻳﻚ ﺷﺒﻜﻪ ﺗﺜﺒﻴﺖﻛﻨﻨﺪه اﻣﭙﺪاﻧﺲ ﺧﻂ ( Line Impedance Stabilization Network )ﺳﺎﺧﺘﻪ ﻣﻲﺷﻮد. ﺷﻜﻞ ٥ ﻓﻴﻠﺘﺮ ﻣﺆﺛﺮ را ﻧﺸﺎن ﻣﻲدﻫﺪ ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ LF و CF ﻧﺸﺎن دادهﺷﺪه در داﺧﻞ LISN ﻛﻪ ﺟﺮﻳﺎنﻫﺎي ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﺧﻂ را ﻣﻲﮔﺬراﻧﺪ اﻣﺎ ﺟﺮﻳﺎنﻫﺎي اﻧﺘﺸﺎر ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﺑﺎﻻﺗﺮ را ﻣﺠﺒﻮر ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ از ﻃﺮﻳﻖ ﺧﺎزن ﻛﻮﭘﻠﻴﻨﮓ CC و ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺣﺴﮕﺮ RS ﻋﺒﻮر ﻛﻨﻨﺪ. ﻳﻚ ﺗﺤﻠﻴﻠﮕﺮ ﻃﻴﻔﻲ(Spectrum Analyzer) ﻳﺎ ﮔﻴﺮﻧﺪه EMI، ﻣﻴﺰان ﺳﻴﮕﻨﺎل ﺧﺮوﺟﻲ ﺟﺮﻳﺎن را ﺑﻪﻋﻨﻮان وﻟﺘﺎژﻫﺎي ﺣﺴﺎس VSL و VSN در RSL و RSN در dBμV ﻣﻲﺧﻮاﻧﻨﺪ.

اندازه گیری انتشار
ﺷﻜﻞ ٥ ﻓﻴﻠﺘﺮ ﻣﺆﺛﺮ

در ﺷﻜﻞ ٦ روش اﻧﺪازهﮔﻴﺮي EMI را ﻧﺸﺎن ﻣﻲدﻫﺪ. از ﻳﻚ ﻣﻴﺰ ﭼﻮﺑﻲ ﺑﻬﺮه ﻣﻲﺑﺮﻧﺪ و ارﺗﻔﺎع و ﻣﺤﻞ ﻗﺮارﮔﻴﺮي ﻫﺮﻛﺪام از وﺳﺎﻳﻞ ﻧﺸﺎن دادهﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﺮاي اﻧﺪازهﮔﻴﺮي ﺑﻬﺘﺮ اﺳﺖ از ﻳﻚ اﺳﭙﻜﺘﺮوم آﻧﺎﻻﻳﺰر ﺑﻪ ﻣﺤﺪوده ﻓﺮﻛﺎﻧﺴﻲ ۱۰KHz ﺗﺎ ۱GHz اﺳﺘﻔﺎده ﻛﻨﻴﻢ.

ﺷﻜﻞ ٦ روش اﻧﺪازهﮔﻴﺮي EMI
ﺗﺸﺨﻴﺺ ﭘﻴﻚ، ﺷﺒﻪ ﭘﻴﻚ و ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ:

در ﻳﻚ ﻣﻨﺒﻊ ﺗﻐﺬﻳﻪ ﻗﻄﻌﺎً ورودي AC ﺗﻮﺳﻂ ﻳﻚ ﭘﻞ دﻳﻮدي ﺑﻪ ﻳﻚ ﺧﺎزن ﺑﺰرگ ﻣﺘﺼﻞ ﺷﺪه اﺳﺖ ﺗﺎ ﻳﻚ وﻟﺘﺎژ DC در ﺧﺮوﺟﻲ ﭘﻞ دﻳﻮدي داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﻴﻢ. زﻣﺎن ﻫﺪاﻳﺖ اﻳﻦ دﻳﻮد ﺑﻪ ﻧﻈﺮ ﻣﻲرﺳﺪ ۱۰ms ﺑﺎﻳﺪ ﺑﺎﺷﺪ اﻣﺎ اﻳﻦﻃﻮر ﻧﻴﺴﺖ و زﻣﺎن ﻫﺪاﻳﺖ آنﻫﺎ ﺗﻘﺮﻳﺒﺎً ۳ms اﺳﺖ ﻳﻌﻨﻲ دﻳﻮﺗﻲ ﺳﺎﻳﻜﻞ در ﺣﺪود ٣٠ درﺻﺪ دارﻧﺪ. ﻫﺪاﻳﺖ EMI و ﺑﻪﺗﺒﻊ آن اﻧﺪازهﮔﻴﺮي ﻓﻘﻂ در ﻟﺤﻈﺎت ﻫﺪاﻳﺖ اﻳﻦ دﻳﻮدﻫﺎ اﻣﻜﺎنﭘﺬﻳﺮ اﺳﺖ. ﭘﺲ در ﻟﺤﻈﺎت ﻫﺪاﻳﺖ دﻳﻮدﻫﺎﺳﺖ ﻛﻪ اﺳﭙﻜﺘﺮوم اﻳﻦ ﺳﻴﮕﻨﺎلﻫﺎ را اﻧﺪازهﮔﻴﺮي ﻣﻲﻛﻨﺪ ﻛﻪ دﻳﻮﺗﻲ ﺳﺎﻳﻜﻞ ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﺧﻂ ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ. ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ زﻣﺎن ﻫﺪاﻳﺖ ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﭘﻴﻚ و ﺷﺒﻪ ﭘﻴﻚ و ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﻋﻮض ﺷﻮﻧﺪ.

ﺗﺸﺨﻴﺺ ﭘﻴﻚ، ﺷﺒﻪ ﭘﻴﻚ و ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ
شکل۷

یک اسپکتروم آنالایزر می تواند در حالت معمول مقدار RMS را اندازه گیری می کند. اندازه گیری پیک سیگنال سریع ترین و آسان ترین راه در بین بقیه موارد است. برای اندازه گیری میانگین نیاز به یک فیلتر پایین گذر با فرکانس گذر تقریبا ۳۰ هرتز داریم.

ادامه دارد …

 

 

منبع:گروه الکترونیک قدرت دانشگاه تهران

 

برای این مقاله نظر بگذارید:

لطفا دیدگاه خود را بنویسید
لطفا نام خود را وارد کنید