فیلتر EMC & EMI

از سری مقالات تخصصی بخش آموزش واحد تحقیق و توسعه نمانور آسیا

 

 در تصویر بالا، قسمت فیلتر ورودی یک مبدل دیگر نشان داده شده. وریستور 802R وظیفه حفاظت از مدار را در مقابل .بر عهده دارد high-voltage transients.  ولتاژهای گذرا فیوز 801F، در صورت ایجاد هر نوع مشکل در مدار که باعث  بالا رفتن جریان الکتریکی بیشتر از حد معمول شود، مسیر عبور جریان را قطع میکند.

 خازن های 801C و 824C از نوع کلاس X هستند، این مدل  برای کم کردن differential mode noise مناسب هستند.

 خازن های 802C و 803C از نوع کلاس Y هستند که برای کم  کردن common-mode noise مناسب هستند.

وقتی که لوازم الکترونیک به برق شهر وصل می شوند، در اکثر مواقع، قابلیت ایجاد common-mode noise را روی خط برق شهر دارند. در این حالت می توانند برای دستگاه های دیگری که در همان خط تغذیه برق مشترک هستند، مشکل ایجادکنند.

کارخانه های سازنده خازن، برای حل این مشکل خازن هایی را ساخته اند که توانایی جلوگیری کردن از این نوع از شرایط ناخواسته را دارند. خازن هایی در کلاس های X و Y .

 خازن های X در بین خطوط برق یعنی فاز و نول قرار داده می شوند. وظیفه آن جلوگیری از differential noise است. موقعیت این خازن در مدار طوری است که اگر اتصال شود، خطر ایجاد شوک برای مصرف کننده را ندارد. ولی احتمال آتش گرفتن وجود دارد. خازن هایY در بین خطوط برق و ارت قرار داده می شوند. وظیفه آن جلوگیری ازcommon mode noise است.

موقیعت مداری این خازن طوری است که در صورت اتصال کوتاه، خطرایجاد شوک برای مصرف کننده وجود دارد. خازن های "Y " طوری ساخته می شوند که قابلیت اطمینان در مقابل عوامل مخرب فیزیکی و الکتریکی را بر طبق استانداردهای تصویب شده داشته باشند. آنها باید طوری ساخته شوند که جریان کمی از خود عبور دهند. ولی نویز را از بین ببرد. بعضی از استانداردها در این موارد را در بر دارند:

  USA: UL 1414 for across the line applications and UL 1283 for ElectromagneticInterference filters

  Canada: CAN/CSA C22.2N°1 and CAN/CSA 384-14

  China: GB/T14472

استاندارد 60384-14EN   طبقه بندی خازن ها را در زیرمجموعه های از X و Y ها مشخص نموده. سری 1X، خازن هایی برای مقاومت در برابر پالس های بزرگ هستند در حالی که سری 2X و 3X برای شوک ها وپالس های معمول ساخته می شوند.  سری Y ، خازن ها، که برای رفع ولتاژهای ناگهانی ورودی به مدار ، نسبت به ارت ، به مدار متصل شده اند. خازن 1Y  با نرخ ولتاژ 500 ولت AC و تحمل ولتاژ پیک لحظه ای Kv8 . خازن 2Y  با نرخ ولتاژ150 تا 300 ولت AC و تحمل ولتاژ پیک لحظه ای Kv5 . خازن 3Y  با نرخ ولتاژ 250 ولت AC و تحمل ولتاژ پیک لحظه ای مشخص نشده . خازن 4Y  با نرخ ولتاژ 150 ولت AC و تحمل ولتاژ پیک لحظه ای Kv2.5 .

انواع خازن هایی که برای استفاده در فیلتر مناسب هستند:

 از سری خازن هایی که می توان  برای بخش فیلتر استفاده کرد، metallised paper/film و ceramic  هستند. خازن های سرامیک ارزانترند، در عوض نسبت به خازن های کاغذی و متال فیلم، در مقابل تغییر دما و گذشت زمان پایداری کمتری دارند.  خازن سرامیکی در هنگام سوختن، تمایل بیشتری به سمت اتصال کوتاه شدن دارند، در حالی که خازن های متال فیلم و کاغذی، در صورت سوختن به سمت مدار باز open circuit می روند. لذا استفاده از نوع متال فیلم به عنوان خازن Y مناسبتر است و خطر ایجاد شوک را در کاربر کمتر می کند.

استفاده از Datasheet         

 بسیاری از مواقع، در هنگام عیب یابی، طراحی و یا حتی استفاده از دستگاه های الکترونیک، به داشتن اطلاعات در مورد قطعات الکترونیک بکارگرفته شده درآن نیازمندیم. بنابراین مراجعه به دیتاشیت ها، راه حلی مناسب است. اغلب اوقات، خواندن دیتاشیت کمی سخت به نظر می رسد، بخصوص اگر در این مورد تازه کار باشید. تنوع در دیتاشیت بسیار زیاد است ولی بصورت کلی از بخش هایی شبیه به هم شکل میگیرند. در بالای صفحه اول، بطور معمول نام و یا شماره محصول قرار دارد و سپس  خلاصه ای از طرزکار و کاربرد قطعه و گاهی شکل پایه های آن قطعه وجود دارد. بیشتر اطلاعاتی که در مورد قطعه الکترونیک باید بدانیم، بصورت خلاصه در این صفحه وجود دارد. بلوک دیاگرام، خلاصه مشخصه های اولیه و پین ها...

در بخش  بلوک دیاگرام ، پین های ورودی و خروجی قطعه الکترونیک بهمراه مخفف نام پایه ها pinout مشخصشده است. در قطعاتی مانند Icها ، پایه شماره یک با علامت مشخص شده و بقیه در جهت خلاف عقربه ساعت شمارش می شوند. Vcc ورودی ولتاژ تغذیه مدار ، clk ورودی پالس ساعت ، OE  به معنی Output enable وبقیه پین ها به همین صورت اسم گذاری میشوند. پین هایی که در کنار نامشان ستاره دارند و با بالای حروف مخفف خط قرار گرفته به معنی active low  هستند. یعنی فعال شدن در حالت ورودی 0 ولت و یا 0 لاجیک است.

 

در شکل زیر مشخصه های الکتریکی دیگری را مشاهده میکنیم. در این جدول مقدار حداکثر پارامترهای الکتریکی مجاز برای استفاده در این قطعه مشخص شده.    ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

 

این قسمت در datasheet اطلاعات مهمی را ارائه می دهد. مقدار حداکثر ولتاژ تغذیه، جریان ماکزیمم مصرفی، حداکثر دمای قابل تحمل قطعه و موارد دیگری که بستگی به نوع قطعه دارد.

گاهی در یک قسمت مقادیر مورد نیاز در حالت نرمال هم مشخص شده است. و یا شرایط کار توصیه شده را در جدول قرار می دهند.

 

برای مثال در جدول بالا ، مقدار حداقل ولتاژ VCC در 595SN74HC }عدد سمت چپ{ عدد 2 ولت را نشان می دهد. و حداکثر ولتاژ }عدد سمت راست{ مقدار 6  ولت را نشان می دهد. بنابر این مقدار لاجیک 0 با ولتاژی بین 0 ولت تا 0.5 ولت  در هنگام ولتاژ VCC برابر 2 ولت ، قابل قبول است و بین 0 ولت تا 1.35 ولت در هنگام ولتاژ VCC برابر 4.5 ولت. برای ولتاژ VCC با مقدار 6 ولت ،  مقدار لاجیک صفر بین 0 ولت تا 1.8 ولت قرار می گیرد.

 

 

 

تهیه و تنظیم: مهندس احمد کمانی کارشناس متخصص واحد تحقیق و توسعه نمانورآسیا
   

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
آخرین ویرایش در چهارشنبه, 10 مهر 1398 ساعت 10:32
محتوای بیشتر در این بخش: « درایور ال ای دی

خبرنامه

دریافت جدیدترین اطلاعیه ها از طریق ایمیل !!
بازگشت به بالا