کاهش سطح تداخل از منابع تغذیه سوئیچینگ. تولیدکنندگان ذیصلاح باید همه چیز را فراهم می کردند! فیلترهای سری EDP

برای جلوگیری از تداخل دستگاه های الکتریکی و رادیویی، لازم است که فیلتری برای سرکوب تداخل از شبکه اصلی واقع در داخل تجهیزات در اختیار آنها قرار دهید که به شما امکان می دهد با تداخل در منبع آنها مقابله کنید.

اگر نمی توانید یک فیلتر آماده پیدا کنید، می توانید آن را خودتان بسازید. مدار فیلتر کاهش نویز در شکل زیر نشان داده شده است:

فیلتر دو مرحله ای است. مرحله اول بر اساس یک ترانسفورماتور طولی (چوک دو سیم پیچ) T1 ساخته شده است، مرحله دوم یک چوک با فرکانس بالا L1 و L2 است. سیم پیچ های ترانسفورماتور T1 به صورت سری با سیم های خط شبکه متصل می شوند. به همین دلیل میدان های فرکانس پایین با فرکانس 50 هرتز در هر سیم پیچی دارند جهت های مخالفو متقابل یکدیگر را جبران کنند. هنگامی که تداخل به سیم های برق اعمال می شود، سیم پیچ های ترانسفورماتور به صورت سری وصل می شوند راکتانس القایی XL با فرکانس نویز افزایش می یابد: XL = ωL = 2πfL، f فرکانس نویز است، L اندوکتانس سیم پیچ های ترانسفورماتور متصل به صورت سری است.

برعکس، مقاومت خازن های C1، C2 با افزایش فرکانس کاهش می یابد (Xc = 1/ωC ​​= 1/2πfC)، بنابراین، نویز و جهش های تیز در ورودی و خروجی فیلتر "مدار کوتاه" می شوند. . خازن های C3 و C4 عملکرد مشابهی را انجام می دهند.

سلف های LI، L2 یک سری مقاومت اضافی دیگر برای تداخل فرکانس بالا ایجاد می کنند و تضعیف بیشتر آنها را فراهم می کنند. مقاومت های R2، R3 ضریب کیفیت L1، L2 را کاهش می دهند تا پدیده های تشدید کننده را از بین ببرند.

مقاومت R1 تخلیه سریع خازن های C1-C4 را هنگامی که سیم برق از برق جدا می شود فراهم می کند و برای جابجایی ایمن دستگاه ضروری است.

جزئیات فیلتر شبکهبر روی برد مدار چاپی که در شکل زیر نشان داده شده است قرار داده شده است:

برد مدار چاپی برای نصب ترانسفورماتور طولی صنعتی از بلوک ها طراحی شده است کامپیوترهای شخصی. با ساختن روی حلقه فریتی با نفوذپذیری 1000НН...3000НН با قطر 20...30 میلی متر می توانید خودتان ترانسفورماتور بسازید. لبه های حلقه با کاغذ سنباده دانه ریز درمان می شود، پس از آن حلقه با نوار فلوروپلاستیک پیچیده می شود. هر دو سیم پیچ در یک جهت با سیم PEV-2 با قطر 0.7 میلی متر پیچ می شوند و هر کدام 10 ... 20 چرخش دارند. سیم پیچ ها به طور دقیق به صورت متقارن در هر نیمه از حلقه قرار می گیرند، فاصله بین سرنخ ها باید حداقل 3 ... 4 میلی متر باشد. سلف های L2 و L3 نیز تولید صنعتی هستند که بر روی هسته های فریت با قطر 3 میلی متر و طول 15 میلی متر پیچیده شده اند. هر سلف شامل سه لایه سیم PEV-2 با قطر 0.6 میلی متر، طول سیم پیچ 10 میلی متر است. برای جلوگیری از سر خوردن سیم پیچ ها، دریچه گاز را با چسب اپوکسی آغشته می کنند. پارامترهای محصولات سیم پیچ از شرایط انتخاب می شوند حداکثر قدرتفیلتر تا 500 وات در قدرت بیشترهسته فیلتر و قطر سیم باید افزایش یابد. ابعاد برد مدار چاپی نیز باید تغییر کند، اما همیشه باید برای چیدمان فشرده عناصر فیلتر تلاش کرد.

سوئیچینگ منابع تغذیه، تنظیم کننده های تریستورسوئیچ‌ها، فرستنده‌های رادیویی قدرتمند، موتورهای الکتریکی، پست‌ها، هرگونه تخلیه الکتریکی نزدیک خطوط برق (رعد و برق، ماشین‌های جوشکاری و غیره) تداخل باند باریک و پهنای باند با طبیعت و ترکیب طیفی مختلف ایجاد می‌کنند. این امر عملکرد تجهیزات حساس به جریان کم را پیچیده می کند، اعوجاج هایی را در نتایج اندازه گیری ایجاد می کند، باعث خرابی و حتی خرابی هر دو مجموعه ابزار و کل مجموعه تجهیزات می شود.

به صورت متقارن مدارهای الکتریکی(مدارات و مدارهای زمین نشده با نقطه میانی زمین) تداخل ضد فاز خود را به شکل ولتاژهای متقارن (روی بار) نشان می دهد و به آن متقارن می گویند، در ادبیات خارجی به آن "تداخل حالت دیفرانسیل" می گویند. تداخل حالت معمول در مدار متقارن را تداخل حالت نامتقارن یا معمول می نامند.

نویز خط متقارن معمولاً در فرکانس های تا چند صد کیلوهرتز غالب است. در فرکانس های بالاتر از 1 مگاهرتز، تداخل نامتقارن غالب است.

کافی مورد سادهتداخل باند باریکی هستند که حذف آنها به فیلتر کردن فرکانس اصلی (حامل) تداخل و هارمونیک های آن ختم می شود. یک مورد بسیار پیچیده تر فرکانس بالا است نویز ضربه ایکه طیف آن تا ده ها مگاهرتز را اشغال می کند. مبارزه با چنین تداخلی کار نسبتاً دشواری است.

فقط یک رویکرد سیستماتیک به حذف تداخل پیچیده قوی کمک می کند، که شامل فهرستی از اقدامات برای سرکوب اجزای ناخواسته ولتاژ تغذیه و مدارهای سیگنال است: محافظ، زمین، نصب مناسب خطوط تغذیه و سیگنال، و البته فیلتر کردن. مقدار عالیدستگاه های فیلتر با طرح های مختلف، فاکتور کیفیت، محدوده و غیره. در سراسر جهان تولید و استفاده می شود.

بسته به نوع تداخل و کاربرد، طراحی فیلترها نیز متفاوت است. اما، به عنوان یک قاعده، دستگاه ترکیبی از مدارهای LC است که مراحل فیلتر و فیلترهای نوع P را تشکیل می دهد.

یکی از ویژگی های مهم فیلتر اصلی، حداکثر جریان نشتی است. در کاربردهای برق، این جریان می تواند به مقادیر خطرناکی برای انسان برسد. بر اساس مقادیر جریان نشتی، فیلترها بر اساس سطوح ایمنی طبقه‌بندی می‌شوند: کاربردهایی که امکان تماس انسان با بدنه دستگاه را فراهم می‌کنند و کاربردهایی که تماس با بدن نامطلوب است. مهم است که به یاد داشته باشید که محفظه فیلتر نیاز به زمین اجباری دارد.

TE-Connectivity، با تکیه بر بیش از 50 سال تجربه Corcom در طراحی و توسعه فیلترهای EMI و RF، ارائه می دهد. وسیع ترین محدودهدستگاه هایی برای استفاده در صنایع مختلف و واحدهای تجهیزات. در بازار روسیهتعدادی از سری های محبوب این سازنده ارائه شده است.

فیلترهای عمومی سری B

فیلترهای سری B (شکل 1) - فیلترهای قابل اعتماد و فشرده مطابق با قیمت مناسب. طیف گسترده ای از جریان های عملیاتی، فاکتور کیفیت خوب و انتخاب گسترده انواع اتصال، طیف گسترده ای از کاربردها را برای این دستگاه ها فراهم می کند.

برنج. یکی

سری B شامل دو تغییر است - VB و EB، مشخصات فنیکه در جدول 1 آورده شده است.

میز 1. مشخصات فنی اصلی فیلترهای خط سری B

مدار الکتریکی فیلتر در شکل 2 نشان داده شده است.

برنج. 2.

تضعیف سیگنال تداخل در دسی بل در شکل 3 نشان داده شده است.

برنج. 3.

فیلترهای سری T

فیلترهای این سری (شکل 4) فیلترهای RF با کارایی بالا برای مدارهای تغذیه منابع تغذیه سوئیچینگ هستند. از مزایای این سری می توان به سرکوب عالی تداخل ضد فاز و حالت مشترک، اندازه جمع و جور اشاره کرد. جریان های نشتی کم به سری T اجازه می دهد تا در کاربردهای کم توان استفاده شوند.

برنج. چهار

این سری شامل دو اصلاح - ET و VT است که مشخصات فنی آنها در جدول 2 آورده شده است.

جدول 2. مشخصات فنی اصلی فیلترهای خط سری T

مدار الکتریکی فیلتر سری T در شکل 5 نشان داده شده است.

برنج. 5.

تضعیف سیگنال تداخل در دسی بل زمانی که خط توسط یک مقاومت پایانی 50 اهم بارگذاری می شود در شکل 6 نشان داده شده است.

برنج. 6.

فیلترهای سری K

فیلترهای سری K (شکل 7) - فیلترهای قدرت محدوده فرکانس رادیویی همه منظوره. آنها برای استفاده در مدارهای قدرت با بارهای با مقاومت بالا طراحی شده اند. برای کاربردهایی که تداخل RF پالسی، پیوسته و/یا ضربانی روی خط وارد می شود عالی است. مدل های دارای شاخص EK الزامات استانداردها را برای استفاده در آن برآورده می کنند دستگاه های قابل حمل، تجهیزات پزشکی.

برنج. 7.

فیلترهای با شاخص C مجهز به یک چوک بین محفظه و سیم زمین هستند. پارامترهای الکتریکی اصلی فیلترهای شبکه سری K در جدول 3 نشان داده شده است.

جدول 3 پارامترهای الکتریکی اصلی فیلترهای شبکه سری K

مدار الکتریکی فیلتر سری K در شکل 8 نشان داده شده است.

برنج. هشت

تضعیف سیگنال تداخل در دسی بل هنگامی که خط با یک مقاومت پایانی 50 اهم بارگذاری می شود در شکل 9 نشان داده شده است.

برنج. 9.

فیلترهای سری EMC

فیلترهای این سری (شکل 10) فیلترهای قدرت RF دو مرحله ای فشرده و کارآمد هستند. آنها تعدادی مزیت دارند: ضریب بالای تضعیف حالت مشترک در منطقه فرکانس های پایینضریب تضعیف تداخل آنتی فاز، اندازه فشرده. سری EMC برای کاربردهایی با منابع پالسیتغذیه.

برنج. ده

مشخصات فنی اصلی در جدول 4 آورده شده است.

جدول 4 پارامترهای الکتریکی اصلی فیلترهای شبکه سری EMC

نمودار الکتریکی فیلتر سری EMC در شکل 11 نشان داده شده است.

برنج. یازده

تضعیف سیگنال تداخل در دسی بل زمانی که خط با یک مقاومت پایانی 50 اهم بارگذاری می شود در شکل 12 نشان داده شده است.

برنج. 12.

فیلترهای سری EDP

2. راهنمای محصول Corcom، فیلترهای RFI عمومی برای بارهای امپدانس بالا در جریان کم سری B، اتصال TE، 1654001، 06/2011، ص. پانزده

3. راهنمای محصول Corcom، فیلترهای RFI عمومی قابل نصب بر روی برد کامپیوتر سری EBP، EDP و EOP، TE Connectivity، 1654001، 06/2011، p. 21

4. راهنمای محصول Corcom، فیلترهای خط برق RFI دو مرحله ای فشرده و مقرون به صرفه EMC Series, TE Connectivity, 1654001, 06/2011, p. 24

5. راهنمای محصول Corcom، خط برق تک فاز فیلتر برایمبدل های فرکانس FC Series, 1654001, 06/2011, p. سی

6. راهنمای محصول Corcom، فیلترهای خط برق RFI عمومی - ایده آل برای بارهای امپدانس بالا سری K، 1654001، 06/2011، ص. 49

7. راهنمای محصول Corcom، فیلترهای خط برق RFI با کارایی بالا برای سوئیچینگ منابع تغذیه سری T، 1654001، 06/2011، ص. 80

8. راهنمای محصول Corcom، فیلترهای 3 فاز WYE RFI فشرده با جریان کم، سری AYO، 1654001، 06/2011، ص. 111.

اعلام وصول اطلاعات فنی, سفارش نمونه, تحویل - ایمیل:

فیلترهای شبکه و سیگنال EMI/RFI از TE Connectivity. از تخته تا کارخانه صنعتی

شرکت اتصال TEدر توسعه و تولید فیلترهای شبکه برای سرکوب موثر تداخل الکترومغناطیسی و فرکانس رادیویی در الکترونیک و صنعت، جایگاه پیشرو در جهان را به خود اختصاص داده است. ترکیبشامل بیش از 70 سری دستگاه برای فیلتر هر دو مدار منبع تغذیه از خارجی و منابع داخلیو مدارهای سیگنال در طیف وسیعی از کاربردها.

فیلترها دارای گزینه های طراحی زیر هستند: مینیاتوری برای نصب تخته مدار چاپی; بدنە ضد آب شناور اندازه های مختلفو انواع اتصال خطوط تغذیه و خطوط بار. در قالب کانکتورهای برق آماده و کانکتورهای ارتباطی برای تجهیزات شبکه و تلفن؛ صنعتی، ساخته شده در قالب کابینت های صنعتی آماده.

فیلترهای اصلی برای برنامه های AC و DC، تک و شبکه های سه فازمحدوده جریان های کاری 1…1200 A و ولتاژ 120/250/480 VAC، 48…130 VDC را پوشش می دهد. همه دستگاه ها با افت ولتاژ کم مشخص می شوند - بیش از 1٪ ولتاژ کار. جریان نشتی بسته به قدرت و طراحی فیلتر 0.2 ... 8.0 میلی آمپر است. میانگین محدوده فرکانستوسط سری - 10 کیلوهرتز ... 30 مگاهرتز. سلسله AQبرای بیشتر طراحی شده است طیف گسترده ایفرکانس: 10 کیلوهرتز ... 1 گیگاهرتز. TE Connectivity با گسترش دامنه دستگاه های خود، فیلترهایی را برای مدارهای بار امپدانس کم و زیاد تولید می کند. مثلا فیلترهای امپدانس بالا سری EP، H، Q، Rو Vبرای بارهای امپدانس کم و سری های امپدانس کم B، EC، ED، EF، G، K، N، Q، S، SK، T، W، X، Yو زبرای بارهای امپدانس بالا

کانکتورهای ارتباطی با فیلترهای سیگنال داخلی در طرح های محافظ، دوقلو و کم مشخصات موجود هستند.

هر فیلتری که توسط TE Connectivity ساخته شده است دوبار تست می شود: در مرحله مونتاژ و در حال حاضر به شکل محصول نهایی. همه محصولات مطابقت دارند استانداردهای بین المللیکیفیت و ایمنی

فیلتر سرکوب تداخل الکترومغناطیسی (10+)

فیلتر EMI فرکانس بالا

دلیل وقوع نویز ضربه ای با فرکانس بالا امری عادی است. سرعت نور بی نهایت نیست و میدان الکترومغناطیسی با سرعت نور منتشر می شود. هنگامی که دستگاهی داریم که به نحوی ولتاژ شبکه را با سوئیچینگ مکرر تبدیل می کند، انتظار داریم که در سیم های برقی که به شبکه می روند، جریان های موج دار به سمت یکدیگر وجود داشته باشد. در یک سیم، جریان به دستگاه جریان می یابد، از سوی دیگر - از آن خارج می شود. اما اصلا اینطور نیست. با توجه به محدود بودن سرعت انتشار میدان، پالس جریان ورودی در فاز نسبت به پالس خروجی جابجا می شود. بنابراین، در یک فرکانس خاص، جریان های فرکانس بالا در سیم های شبکهجریان به صورت موازی، در فاز.

متأسفانه، اشتباهات به صورت دوره ای در مقالات رخ می دهد، آنها تصحیح می شوند، مقالات تکمیل می شوند، توسعه می یابند، موارد جدید در حال آماده شدن هستند. برای اطلاع از اخبار مشترک شوید.

اگر چیزی مشخص نیست، حتما بپرسید!

شوکوپلیاس بی.وی. «ساختارهای ریزپردازنده. راه حل های مهندسی.» مسکو، انتشارات رادیو، 1990. فصل 4

4.1. سرکوب تداخل در شبکه تامین اولیه

شکل موج ولتاژ ACشبکه منبع تغذیه صنعتی (~ "220 ولت، 50 هرتز) برای دوره های زمانی کوتاه می تواند بسیار متفاوت از یک سینوسی باشد - موج یا "درج" امکان پذیر است، کاهش دامنه یک یا چند نیم موج و غیره. علل چنین اعوجاجی معمولاً با تغییر شدید بار شبکه همراه است، به عنوان مثال، هنگام روشن کردن یک موتور الکتریکی قدرتمند، کوره، دستگاه جوش کاری. بنابراین، در صورت امکان، جداسازی از چنین منابع تداخلی باید از طریق شبکه انجام شود (شکل 4.1).

برنج. 4.1 گزینه های اتصال دستگاه دیجیتالبه شبکه تامین اولیه

علاوه بر این اقدام، ممکن است لازم باشد یک فیلتر خط در ورودی برق دستگاه به منظور سرکوب تداخل کوتاه مدت وارد شود. فرکانس رزونانس فیلتر می تواند در محدوده 0.1.5-300 مگاهرتز باشد. فیلترهای باند پهن، سرکوب تداخل را در کل محدوده مشخص شده فراهم می کنند.

شکل 4.2 نمونه ای از مدار فیلتر شبکه را نشان می دهد.این فیلتر دارای ابعاد 30X30X20 میلی متر است و مستقیماً بر روی بلوک ورودی شبکه به داخل دستگاه نصب می شود. فیلترها باید از خازن ها و سلف های فرکانس بالا یا بدون هسته یا با هسته های فرکانس بالا استفاده کنند.

در برخی موارد، معرفی یک محافظ الکترواستاتیک (یک لوله آب معمولی متصل به محفظه منبع تغذیه زمین) برای قرار دادن سیم های برق اولیه در داخل آن الزامی است. همانطور که اشاره شد، فرستنده موج کوتاه ناوگان تاکسیرانی، واقع در سمت مقابل خیابان، قادر است با جهت گیری نسبی خاصی، سیگنال هایی را با دامنه چند صد ولت بر روی یک قطعه سیم القا کند. سیم مشابهی که در یک محافظ الکترواستاتیک قرار می گیرد، به طور قابل اعتمادی از این نوع تداخل محافظت می شود.

برنج. 4.2. مثال مدار فیلتر شبکه

روش هایی را برای سرکوب تداخل شبکه به طور مستقیم در منبع تغذیه دستگاه در نظر بگیرید. اگر سیم پیچ اولیه و ثانویه ترانس برقروی همان سیم پیچ قرار دارند (شکل 4.3، a)، سپس به دلیل جفت شدن خازنی بین سیم پیچ ها، نویز ضربه ای می تواند از مدار اولیه به مدار ثانویه منتقل شود. با توجه به چهار روش توصیه شده برای سرکوب چنین تداخلی (به ترتیب افزایش کارایی).

1. سیم پیچ اولیه و ثانویه ترانسفورماتور قدرت بر روی سیم پیچ های مختلف انجام می شود (شکل 4.3، ب). ظرفیت عبوری C کاهش می یابد، اما بازده کاهش می یابد، زیرا تمام شار مغناطیسی از ناحیه سیم پیچ اولیه به دلیل پراکندگی در فضای اطراف وارد منطقه سیم پیچ ثانویه نمی شود.
2. سیم پیچ های اولیه و ثانویه بر روی یک سیم پیچ ساخته می شوند، اما توسط صفحه فویل مسی با ضخامت حداقل 0.2 میلی متر از هم جدا می شوند. صفحه نمایش نباید یک سیم پیچ اتصال کوتاه باشد. به زمین بدنه دستگاه متصل است (شکل 4.3، ج)
3. سیم پیچ اولیه به طور کامل در یک صفحه محصور شده است که یک سیم پیچ اتصال کوتاه نیست. صفحه نمایش به زمین متصل است (شکل 4.3، ز).
4. سیم پیچ اولیه و ثانویه هستند صفحه نمایش های فردیکه بین آن یک صفحه جداکننده گذاشته شده است. کل ترانسفورماتور است مورد فلزی(شکل 4.3،<Э). Экраны и корпус заземляются. Этот тип трансформатора в силу предельной защищенности от прохождения помех получил название «ультраизолятор».

با تمام روش های ذکر شده برای سرکوب تداخل، سیم کشی سیم های شبکه در داخل دستگاه باید با یک سیم محافظ انجام شود و سپر را به زمین شاسی متصل کند. انگلستان نامعتبر است
قرار دادن در یک بسته شبکه و سیم های دیگر (بردهای برق، سیگنال و غیره) حتی در صورت محافظت از هر دو.

توصیه می شود یک خازن با ظرفیت تقریبی 0.1 μF به موازات سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور قدرت در مجاورت پایانه های سیم پیچ و به صورت سری با آن، یک مقاومت محدود کننده جریان با مقاومت حدود 100 نصب شود. اهم این امکان "بستن" انرژی ذخیره شده در هسته ترانسفورماتور قدرت را در لحظه باز کردن کلید اصلی فراهم می کند.

برنج. 4.3. گزینه هایی برای محافظت از ترانسفورماتور قدرت از انتقال نویز ضربه ای از شبکه به مدار ثانویه (و بالعکس):
الف - بدون حفاظت؛ ب - جداسازی سیم پیچ های اولیه و ثانویه؛ که در-قرار دادن صفحه بین سیم پیچ ها؛ G -محافظ کامل سیم پیچ اولیه؛ e -محافظت کامل از تمام عناصر ترانسفورماتور

برنج. 4.4. نمودار منبع تغذیه ساده شده (آ)و نمودارها (قبل از میلاد مسیح)،توضیح عملکرد یکسو کننده تمام موج

منبع تغذیه منبع بیشتر نویز ضربه ای در شبکه است، ظرفیت خازن C بیشتر است.

توجه داشته باشید که با افزایش ظرفیت C فیلتر (شکل 4.4، الف) منبع تغذیه دستگاه ما، احتمال خرابی دستگاه های همسایه افزایش می یابد، زیرا مصرف انرژی از شبکه توسط دستگاه ما به طور فزاینده ای به خود می گیرد. شخصیت شوک ها در واقع، ولتاژ در خروجی یکسو کننده نیز در طول آن بازه های زمانی که انرژی از شبکه گرفته می شود افزایش می یابد (شکل 4.4، ب). این فواصل در شکل. 4.4 سایه دار هستند.

با افزایش ظرفیت خازن C، دوره های شارژ آن کوچکتر می شود (شکل 4.4، ج)، و جریان گرفته شده از شبکه در یک پالس در حال افزایش است. بنابراین، یک دستگاه ظاهراً "بی ضرر" می تواند تداخلی در شبکه ایجاد کند که از تداخل یک دستگاه جوش "کمتر" نیست.

4.2. قوانین پایه برای محافظت در برابر تداخل زمین

در دستگاه هایی که به شکل بلوک های ساختاری ساخته شده اند، حداقل دو نوع اتوبوس "زمینی" وجود دارد - مورد و مدار. اتوبوس مورد، مطابق با الزامات ایمنی، باید به اتوبوس زمینی که در اتاق گذاشته شده است متصل شود. گذرگاه مدار (نسبتی که سطوح ولتاژ سیگنال‌ها با آن اندازه‌گیری می‌شود) نباید به گذرگاه کیس داخل بلوک متصل شود - یک ترمینال جدا شده از کیس باید برای آن بیرون آورده شود.

برنج. 4.5. اتصال زمین نادرست و صحیح دستگاه های دیجیتال. یک اتوبوس زمینی نشان داده شده است که معمولاً در داخل خانه موجود است.

روی انجیر 4.5 گزینه هایی را برای اتصال زمین نادرست و صحیح گروهی از دستگاه هایی که توسط خطوط اطلاعات به هم متصل شده اند نشان می دهد. (این خطوط نشان داده نمی شوند). گذرگاه های مدار "زمین" توسط سیم های جداگانه در نقطه A متصل می شوند، و باس های مورد در نقطه B، تا حد امکان نزدیک به نقطه A متصل می شوند. نقطه A ممکن است به گذرگاه زمین در محل متصل نباشد، اما این باعث می شود ناراحتی، برای مثال، هنگام کار با یک اسیلوسکوپ، که دارای "زمین" پروب به کیس متصل است.

در صورت اتصال زمین نادرست (نگاه کنید به شکل 4.5)، ولتاژهای ضربه ای ایجاد شده توسط جریان های یکسان سازی در شین زمین در واقع به ورودی عناصر اصلی گیرنده اعمال می شود که می تواند باعث عملکرد نادرست آنها شود. لازم به ذکر است که انتخاب بهترین گزینه زمین بستگی به شرایط خاص "محلی" دارد و اغلب پس از یک سری آزمایش های دقیق انجام می شود. با این حال، قاعده کلی (نگاه کنید به شکل 4.5) همیشه برقرار است.

4.3. سرکوب تداخل در مدارهای منبع تغذیه ثانویه

به دلیل اندوکتانس محدود ریل های برق و زمین، جریان های موجی باعث می شوند که ولتاژهای موجی با قطب مثبت و منفی بین پایه های برق و زمین آی سی ها اعمال شود. اگر گذرگاه‌های برق و زمین از هادی‌های چاپ نازک یا سایر هادی‌ها ساخته شده باشند، و خازن‌های جداکننده فرکانس بالا یا به طور کامل وجود نداشته باشند یا تعداد آنها کافی نباشد، در این صورت هنگامی که چندین ریزمدار TTL به طور همزمان در انتهای "دور" مدار چاپی سوئیچ می‌شوند. برد، دامنه نویز ضربه ای بر روی منبع تغذیه (سرعت های ولتاژی که بین پایه های برق و زمین ریزمدار عمل می کند) می تواند 2 ولت یا بیشتر باشد. بنابراین هنگام طراحی برد مدار چاپی باید توصیه های زیر رعایت شود.

1. ریل های برق و زمین باید حداقل اندوکتانس داشته باشند. برای انجام این کار، آنها به شکل ساختارهای شبکه ای ساخته می شوند که کل منطقه برد مدار چاپی را پوشش می دهند. اتصال میکرو مدارهای TTL به اتوبوس که یک "شاخه" است غیرقابل قبول است، زیرا با نزدیک شدن به انتهای آن، اندوکتانس مدارهای منبع تغذیه جمع می شود. ریل های برق و زمین باید در صورت امکان، کل منطقه آزاد برد مدار چاپی را پوشش دهند. توجه ویژه ای باید به طراحی ماتریس های ذخیره سازی حافظه پویا بر اساس K565RU5، RU7 و غیره شود. ماتریس باید مربع باشد تا خطوط آدرس و کنترل دارای حداقل طول باشند. هر ریز مدار باید در یک سلول مجزا از یک ساختار شبکه ای قرار گیرد که توسط اتوبوس های برق و زمین (دو شبکه مستقل) تشکیل شده است. گذرگاه‌های قدرت و زمین ماتریس ذخیره‌سازی نباید با جریان‌های «خارجی» که از شکل‌دهنده‌های آدرس‌پذیر، تقویت‌کننده‌های سیگنال کنترل و غیره جاری می‌شوند، بارگیری شوند.
2. اتصال گذرگاه های برق خارجی و زمین به برد از طریق کانکتور باید از طریق چندین کنتاکت که در طول کانکتور به طور مساوی فاصله دارند انجام شود، به طوری که ورودی به ساختارهای شبکه ای گذرگاه های برق و زمین از چندین نقطه به طور همزمان انجام شود.
3. سرکوب تداخل برق باید در نزدیکی مکان های وقوع آنها انجام شود. بنابراین، یک خازن با فرکانس بالا با ظرفیت حداقل 0.02 میکروفاراد باید در نزدیکی پایه های قدرت هر تراشه TTL قرار گیرد. این امر تا حد خاصی در مورد تراشه های حافظه پویا ذکر شده نیز صدق می کند. برای فیلتر تداخل فرکانس پایین، لازم است از خازن های الکترولیتی، به عنوان مثال، با ظرفیت 100 μF استفاده شود. هنگام استفاده از ریزمدارهای حافظه پویا، خازن های الکترولیتی، به عنوان مثال، در گوشه های ماتریس ذخیره سازی یا در مکان دیگری نصب می شوند. ، اما در نزدیکی این ریز مدارها.

بر این اساس، به جای خازن های فرکانس بالا، از اتوبوس های قدرت ویژه BUS-BAR، CAP-BUS استفاده می شود که در زیر خطوط ریز مدارها یا بین آنها قرار می گیرند، بدون اینکه فناوری خودکار معمولی برای نصب عناصر روی برد را نقض کنند و به دنبال آن " موج» لحیم کاری. این اتوبوس ها خازن های توزیع شده با ظرفیت تقریباً 0.02 uF/cm هستند. برای همان ظرفیت کل خازن‌های گسسته، شین‌ها در تراکم بسته‌بندی بالاتر، رد نویز بهتری را ارائه می‌کنند.

برنج. 4.6. گزینه هایی برای اتصال بردهای P1-PZ به منبع تغذیه

روی انجیر 4.6 توصیه هایی را برای اتصال دستگاه های ساخته شده بر روی بردهای مدار چاپی P1-PZ به خروجی منبع تغذیه ارائه می دهد. یک دستگاه با جریان بالا که روی برد PZ ساخته شده است، صدای بیشتری در اتوبوس های برق و زمین ایجاد می کند، بنابراین باید از نظر فیزیکی به منبع تغذیه نزدیک تر باشد، یا حتی بهتر است با استفاده از اتوبوس های جداگانه تغذیه شود.

4.4. قوانین کار با خطوط ارتباطی توافق شده

روی انجیر شکل 4.7 بسته به نسبت مقاومت مقاومت بار R و امپدانس موج کابل p، شکل سیگنال های ارسال شده از روی کابل را نشان می دهد. سیگنال ها بدون اعوجاج در R=p ارسال می شوند. امپدانس مشخصه نوع خاصی از کابل کواکسیال شناخته شده است (به عنوان مثال 50، 75، 100 اهم). امپدانس مشخصه کابل های تخت و جفت های پیچ خورده معمولاً نزدیک به 110-130 اهم است. مقدار دقیق آن را می توان به صورت تجربی با انتخاب یک مقاومت K به دست آورد، در صورت اتصال، اعوجاج حداقل است (شکل 4.7 را ببینید). هنگام انجام آزمایش، مقاومت های متغیر سیم پیچی نباید استفاده شود، زیرا آنها اندوکتانس زیادی دارند و می توانند اعوجاج هایی را در شکل موج ایجاد کنند.

خط ارتباطی از نوع "کلکتور باز" (شکل 4.8).برای ارسال هر سیگنال ترانک با مدت زمان جلویی حدود 10 ns در فواصل بیش از 30 سانتی متر، از یک جفت پیچ خورده جداگانه استفاده می شود یا یک جفت هسته در یک کابل تخت اختصاص داده می شود. در حالت غیرفعال، تمام فرستنده ها خاموش می شوند. هنگامی که هر فرستنده یا گروهی از فرستنده ها راه اندازی می شود، ولتاژ روی خط از سطح بیش از 3 ولت به تقریباً 0.4 ولت کاهش می یابد.

با طول خط 15 متر و با تطبیق صحیح آن، مدت زمان فرآیندهای گذرا در آن از 75 ns تجاوز نمی کند. خط تابع OR را با توجه به سیگنال هایی که با سطوح ولتاژ پایین نمایش داده می شوند، اجرا می کند.

برنج. 4.7. انتقال سیگنال توسط کابل O-مولد پالس ولتاژ

خط ارتباطی از نوع "گسترش کننده باز" (شکل 4.9 ").این مثال یک نوع از یک خط را با استفاده از یک کابل تخت نشان می دهد. سیم های سیگنال با سیم های زمین جایگزین می شوند. در حالت ایده‌آل، هر سیم سیگنال از دو طرف توسط سیم‌های زمین مخصوص به خود احاطه می‌شود، اما این معمولاً ضروری نیست. در شکل 4.9، هر سیم سیگنال در مجاورت زمین "خود" و "خارجی" است که معمولاً کاملاً قابل قبول است. یک کابل مسطح و مجموعه ای از جفت های پیچ خورده اساساً یک چیز هستند، و با این حال دومی در شرایط سطح بالای تداخل خارجی ترجیح داده می شود. یک خط امیتر باز یک تابع سیم-OR را با توجه به سیگنال هایی که با سطوح ولتاژ بالا نشان داده می شوند، اجرا می کند. ویژگی های زمان بندی تقریباً با ویژگی های یک خط "کلکتور باز" مطابقت دارد.

خط ارتباطی از نوع "جفت دیفرانسیل" (شکل 4.10).این خط برای انتقال سیگنال یک طرفه استفاده می شود و با افزایش ایمنی نویز مشخص می شود، زیرا گیرنده به تفاوت سیگنال واکنش نشان می دهد و تداخل القا شده از خارج بر روی هر دو سیم تقریباً به یک شکل عمل می کند. طول خط عملاً توسط مقاومت اهمی سیم ها محدود می شود و می تواند به چند صد متر برسد.

شکل 4.8. خط ارتباطی از نوع "کلکتور باز".

برنج. 4.9. خط ارتباطی از نوع امیتر باز

برنج. 4.10. نوع خط ارتباطی "جفت دیفرانسیل"

تمام خطوط در نظر گرفته شده باید از گیرنده هایی با امپدانس ورودی بالا، ظرفیت ورودی کم و ترجیحا با مشخصه انتقال پسماند برای افزایش ایمنی نویز استفاده کنند.

اجرای فیزیکی بزرگراه (شکل 4. II)،هر دستگاه متصل به صندوق عقب شامل دو کانکتور است. طرحی شبیه به آنچه در شکل نشان داده شده است. 4.11، قبلا در نظر گرفته شد (نگاه کنید به شکل 3.3)، بنابراین ما فقط بر روی قوانینی تمرکز خواهیم کرد که هنگام طراحی واحدهای تطبیق (SB) باید رعایت شوند.

انتقال سیگنال های ترانک از طریق کانکتورها.بهترین گزینه ها برای اتصالات لحیم کاری در شکل نشان داده شده است. .4.12. قسمت جلویی پالس که در امتداد خط اصلی قرار دارد در این موارد تقریباً کانکتور را "احساس نمی کند" ، زیرا ناهمگنی وارد شده به خط کابل ناچیز است. اما در این مورد، لازم است 50٪ از کنتاکت های استفاده شده در زیر زمین اشغال شود.

اگر به دلایلی این شرایط امکان پذیر نباشد، با هزینه ایمن سازی نویز، می توان از گزینه دوم، مقرون به صرفه تر، از نظر تعداد تماس، برای لحیم کاری کانکتورها، نشان داده شده در شکل، استفاده کرد. 4.13. این گزینه اغلب در عمل استفاده می شود. پایه های جفت پیچ خورده (یا پایه کابل تخت) روی نوارهای فلزی با بزرگترین سطح مقطع ممکن، به عنوان مثال 5 میلی متر مربع، مونتاژ می شوند.

لحیم کاری این زمین ها به طور مساوی در طول میله انجام می شود، زیرا سیم های سیگنال مربوطه لحیم کاری می شوند. هر دو نوار از طریق یک اتصال دهنده با استفاده از یک سری جامپر با حداقل طول و حداکثر سطح مقطع به هم متصل می شوند و جامپرها به طور مساوی در طول نوارها قرار دارند. هر جامپر زمینی نباید بیش از چهار خط سیگنال داشته باشد، اما تعداد کل جامپرها نباید کمتر از سه باشد (یکی در مرکز و دو در لبه ها).

برنج. 4.13. گزینه مجاز برای انتقال سیگنال از طریق کانکتور. H-=5mm2-مقطع میله،5^0.5mm2-مقطع سیم زمین

برنج. 4.14. انواع اجرای شاخه ها از اصلی

اجرای انشعاب از بزرگراه.روی انجیر 4.14 گزینه هایی برای اجرای نادرست و صحیح یک شاخه از اصلی را نشان می دهد. مسیر یک خط ردیابی می شود، سیم زمین به صورت مشروط نشان داده می شود. گزینه اول (یک اشتباه معمولی مهندسین مدار مبتدی!) با تقسیم انرژی موج به دو بخش مشخص می شود.

برنج. 4.15. گزینه هایی برای اتصال گیرنده ها به صندوق عقب
از خط A می آید. یک قسمت به بار خط B و دیگری به بار خط C می رود. پس از بارگیری خط C، موج "پر" شروع به انتشار در امتداد خط B می کند و سعی می کند با موج برسد. با نیمی از انرژی که قبلا باقی مانده بود. بنابراین جلوی سیگنال یک شکل پلکانی دارد.

با انشعاب مناسب، بخش های خط A، C و B به صورت سری به هم متصل می شوند، بنابراین موج عملا شکافته نمی شود و جبهه سیگنال مخدوش نمی شود. فرستنده‌ها و گیرنده‌های واقع بر روی برد باید تا حد امکان به لبه آن نزدیک باشند تا ناهمگنی ایجاد شده در نقطه ادغام بخش‌های خط B و C کاهش یابد.

فرستنده های یک یا دو طرفه می توانند برای جدا کردن پرتوهای گیرنده از ستون فقرات استفاده شوند (شکل 3.18. 3.19 را ببینید). هنگام انشعاب خط به چند جهت، یک فرستنده جداگانه باید برای هر یک اختصاص داده شود (شکل 4.15، که در).

برای انتقال خط، بهتر است از پالس های مستطیلی، بلکه ذوزنقه ای استفاده کنید. همانطور که اشاره شد سیگنال هایی با جبهه کم عمق با اعوجاج کمتری در امتداد خط پخش می شوند. در اصل، در غیاب تداخل خارجی، برای هر خط خودسرانه طولانی و حتی ناسازگار، می توان نرخ حرکت سیگنال را به قدری آهسته انتخاب کرد که سیگنال های ارسالی و دریافتی به میزان دلخواه کمی متفاوت باشند.

برای دریافت پالس های ذوزنقه ای، فرستنده به شکل یک تقویت کننده دیفرانسیل با مدار بازخورد یکپارچه ساخته می شود. در ورودی گیرنده اصلی که به شکل تقویت کننده دیفرانسیل نیز ساخته شده است، یک مدار یکپارچه برای فیلتر کردن نویز فرکانس بالا نصب شده است.

هنگام انتقال سیگنال ها در داخل برد، زمانی که تعداد گیرنده ها زیاد است، اغلب از "تطابق سریال" استفاده می شود. این شامل این واقعیت است که به صورت سری با خروجی فرستنده، در مجاورت این خروجی، یک مقاومت با مقاومت 20-50 اهم متصل می شود. این امکان سرکوب فرآیندهای نوسانی در جبهه سیگنال را فراهم می کند. این تکنیک اغلب هنگام انتقال سیگنال های کنترلی (KA5، SAZ، \UE) از تقویت کننده ها به حافظه پویا LSI استفاده می شود.

4.5. درباره خواص حفاظتی کابل ها

روی انجیر 4.16a ساده ترین طرح برای انتقال سیگنال از طریق کابل کواکسیال را نشان می دهد که در برخی موارد می توان آن را کاملاً رضایت بخش در نظر گرفت. عیب اصلی آن این است که در حضور جریان های یکسان کننده پالسی بین زمین های بدنه (یکسان سازی پتانسیل عملکرد اصلی سیستم زمین بدنه است)، برخی از این جریان ها 1 می توانند از غلاف کابل عبور کرده و باعث افت ولتاژ شوند (عمدتاً به دلیل اندوکتانس غلاف)، که در نهایت بر روی بار K اثر می کند.

علاوه بر این، از این نظر، مدار نشان داده شده در شکل. 4.16، a، ترجیح داده می شود و با افزایش تعداد نقاط تماس بین نوار کابل و زمین بدنه، احتمال تخلیه بارهای القایی از قیطان بهبود می یابد. استفاده از یک کابل با نوار اضافی (شکل 4.16، ج) به شما امکان می دهد از خود در برابر پیکاپ های خازنی و جریان های یکسان کننده محافظت کنید، که در این مورد از طریق نوار بیرونی جریان می یابد و عملاً بر مدار سیگنال تأثیر نمی گذارد.

گنجاندن یک کابل با یک نوار اضافی مطابق با طرح نشان داده شده در شکل. 4.16، d، به شما امکان می دهد خواص فرکانس خط را با کاهش ظرفیت خطی آن بهبود بخشید. در حالت ایده آل، پتانسیل هر بخش ابتدایی هسته مرکزی با پتانسیل استوانه ابتدایی نوار داخلی اطراف این بخش مطابقت دارد.

از این نوع خطوط در شبکه های کامپیوتری محلی برای افزایش سرعت انتقال اطلاعات استفاده می شود. غلاف بیرونی کابل بخشی از مدار سیگنال است و بنابراین این مدار از نظر حفاظت در برابر تداخل خارجی با مدار نشان داده شده در شکل معادل است. 4.16.6.

برنج. 4.16. گزینه های کابل

نه روکش مسی و نه آلومینیومی یک کابل کواکسیال ساده از قرار گرفتن در معرض میدان های مغناطیسی با فرکانس پایین محافظت نمی کند. این فیلدها EMF را هم در بخش بافته و هم در بخش مربوطه از هسته مرکزی القا می کنند.

اگرچه این EMFها از نظر علامت به یک نام هستند، اما به دلیل هندسه متفاوت رساناهای مربوطه - هسته مرکزی و قیطان، از نظر بزرگی یکدیگر را جبران نمی کنند. EMF دیفرانسیل در نهایت به بار K اعمال می شود. یک نوار اضافی (شکل 4. 16, ج، د)همچنین قادر به جلوگیری از نفوذ میدان مغناطیسی با فرکانس پایین به ناحیه داخلی آن نیست

حفاظت در برابر میدان های مغناطیسی با فرکانس پایین توسط یک کابل حاوی یک جفت سیم پیچ خورده که در یک نوار محصور شده است ارائه می شود (شکل 4.16، ه)در این حالت، EMF القا شده توسط یک میدان مغناطیسی خارجی روی سیم‌هایی که جفت پیچ خورده را تشکیل می‌دهند، هم از نظر علامت و هم در مقدار مطلق یکدیگر را کاملاً جبران می‌کنند.

این بیشتر درست است، هر چه گام سیم ها در مقایسه با ناحیه عمل میدان کوچکتر باشد و پیچش با دقت بیشتری (به طور متقارن) انجام شود. نقطه ضعف چنین خطی "سقف" فرکانس نسبتا پایین آن است - در حد 15 مگاهرتز - به دلیل تلفات انرژی زیاد سیگنال مفید در فرکانس های بالاتر.

طرح نشان داده شده در شکل. 4.16، ه،بهترین محافظت را در برابر انواع تداخل ها (تداخل خازنی، جریان های یکسان سازی، میدان های مغناطیسی با فرکانس پایین، میدان های الکترومغناطیسی با فرکانس بالا) ارائه می دهد.

توصیه می شود قیطان داخلی را به زمین "مهندسی رادیویی" یا "درست" (به معنای واقعی کلمه، زمین) و نوار بیرونی را به زمین "سیستم" (مدار یا مورد) متصل کنید. در صورت عدم وجود زمین "واقعی"، می توانید از مدار سوئیچینگ نشان داده شده در شکل استفاده کنید. چهار 16, و

نوار بیرونی در هر دو انتها به زمین سیستم متصل است، در حالی که نوار داخلی فقط به سمت منبع متصل است. در مواردی که نیازی به محافظت در برابر میدان‌های مغناطیسی با فرکانس پایین نیست و امکان انتقال اطلاعات بدون استفاده از سیگنال‌های دو فاز وجود دارد، یکی از سیم‌های زوج به هم تابیده می‌تواند به عنوان سیم سیگنال عمل کند و سیم دوم به عنوان یک سیم سیگنال عمل کند. صفحه نمایش در این موارد مدارهای نشان داده شده در شکل. 4.16، ج، گ،می توان به عنوان کابل های کواکسیال با سه محافظ در نظر گرفت - یک سیم زمینی جفت پیچ خورده، غلاف کابل داخلی و خارجی.

4.6. استفاده از اپتوکوپلرها برای سرکوب تداخل

اگر دستگاه های سیستم با فاصله قابل توجهی، به عنوان مثال، 500 متر از هم جدا شوند، نمی توان روی این واقعیت حساب کرد که زمین های آنها همیشه پتانسیل یکسانی دارند. همانطور که اشاره شد، جریان های یکسان سازی از طریق هادی های زمین به دلیل اندوکتانس آنها، نویز ضربه ای روی این هادی ها ایجاد می کند. این تداخل در نهایت به ورودی گیرنده ها اعمال می شود و ممکن است باعث شود آنها به طور کاذب عمل کنند.

استفاده از خطوط نوع "جفت دیفرانسیل" (نگاه کنید به § 4.4) تنها تداخل حالت مشترک را سرکوب می کند و بنابراین همیشه نتایج مثبت را نشان نمی دهد. روی انجیر 4.17 نمودارهای کوپلرهای بین دو دستگاه را نشان می دهد که از یکدیگر دور هستند.

برنج. 4.17. طرح های کوپلرهای بینایی بین دستگاه های دور از یکدیگر:
الف - با یک گیرنده فعال، ب- دارای فرستنده فعال

مدار با یک "گیرنده فعال" (شکل 4.17، a) شامل یک اپتوکوپلر انتقال دهنده VI و یک اپتوکوپلر گیرنده V2 است. هنگامی که سیگنال های پالس به ورودی X اعمال می شود، LED اپتوکوپلر VI به صورت دوره ای نور ساطع می کند، در نتیجه ترانزیستور خروجی این اپتوکوپلر به طور دوره ای اشباع می شود و مقاومت بین نقاط a و b از چند صد کیلو اهم به چند ده اهم کاهش می یابد. .

هنگامی که ترانزیستور خروجی اپتوکوپلر فرستنده روشن می شود، جریان قطب مثبت منبع U2 از LED اپتوکوپلر عبور می کند. v2،خط (نقاط a و b) و به قطب منفی این منبع باز می گردد. منبع U2 جدا شده از منبع U3 اجرا می شود.

اگر ترانزیستور خروجی اپتوکوپلر فرستنده خاموش باشد، هیچ جریانی از مدار منبع U2 عبور نمی کند. سیگنال X" در خروجی اپتوکوپلر V2 در صورت روشن بودن LED آن نزدیک به صفر و در صورت خاموش بودن این LED نزدیک به +4 V است. بنابراین در X==0، LED های اپتوکوپلرهای فرستنده و گیرنده روشن هستند. و بنابراین X"==0. با X==1، هر دو LED خاموش و X"==1 هستند.

جداسازی اپتوکوپلر می تواند به طور قابل توجهی ایمنی کانال ارتباطی را افزایش دهد و از انتقال اطلاعات در فواصل صدها متری اطمینان حاصل کند. دیودهای متصل به اپتوکوپلرهای فرستنده و گیرنده برای محافظت از آنها در برابر نوسانات ولتاژ معکوس عمل می کنند. مدار مقاومت متصل به منبع U2 برای تنظیم جریان در خط و محدود کردن جریان از طریق LED اپتوکوپلر گیرنده عمل می کند.

جریان در خط با توجه به رابط IRPS می تواند برابر با 20 یا 40 میلی آمپر انتخاب شود. هنگام انتخاب مقادیر مقاومت، مقاومت اهمی خط ارتباطی باید در نظر گرفته شود. طرحی با "فرستنده فعال" (شکل 4.17، ب)با قبلی تفاوت دارد زیرا منبع تغذیه خط U2 در کنار فرستنده قرار دارد. این هیچ مزیتی ندارد - هر دو مدار اساسا یکسان هستند و به اصطلاح "حلقه های فعلی" هستند.

توصیه های ارائه شده در این فصل ممکن است برای طراح مدار مبتدی خیلی سخت به نظر برسد. به نظر او مبارزه با تداخل یک "مبارزه با آسیاب بادی" است و فقدان تجربه در طراحی دستگاه های با پیچیدگی فزاینده این توهم را ایجاد می کند که امکان ایجاد یک دستگاه کارآمد بدون پیروی از هیچ یک از توصیه های فوق وجود دارد.

در واقع، گاهی اوقات این امکان پذیر است. حتی مواردی از تولید سریالی چنین دستگاه هایی وجود دارد. با این حال، در بررسی های غیر رسمی از کار آنها، می توانید بسیاری از عبارات غیر فنی جالب مانند اثر بازدیدو برخی دیگر، ساده تر و قابل فهم تر.

منابع تغذیه سوئیچینگ (UPS) که بر اساس مبدل های DC به AC ساخته شده اند، نویز ناخواسته تولید می کنند. روی کلکتورهای (زهکشی) کلیدهای برق کنترلرهای یو پی اس، ولتاژی نزدیک به مستطیل شکل وجود دارد که دامنه آن تا 600 ... 700 ولت است. علاوه بر این، مدارهای بسته ای در UPS وجود دارد که از طریق آنها جریان های پالسی با افزایش و سقوط نسبتاً تند (0.1 ... 1 μs) و دامنه تا 3 ... 5A یا بیشتر در گردش هستند.

به طور کلی، مبدل‌های PWM که با فرکانس سوئیچینگ ثابت کار می‌کنند، تداخلی در یک باند فرکانس شناخته شده ایجاد می‌کنند که سرکوب آنها را آسان‌تر می‌کند و یکی از دلایل استفاده گسترده آنها در مدارهای منبع تغذیه سوئیچینگ برای لوازم خانگی است.

با این حال، منابع تغذیه سوئیچینگ، صرف نظر از نوع مبدل PWM مورد استفاده، باید مجهز به مدارهایی برای سرکوب دو نوع اصلی تداخل باشند. این صداها نویز نامتعادل ورودی (دیفرانسیل) و ورودی متعادل (حالت مشترک) هستند.

ما مکانیسم های وقوع، انتشار و روش های مقابله با این تداخل ها را در منابع تغذیه سوئیچینگ با استفاده از مثال مدارهای معادل مربوطه مبدل ها در نظر خواهیم گرفت.

شکل 1 وقوع تداخل نامتقارن

نویز نامتعادل ورودی یک جریان نویز است که به دلیل اختلاف ولتاژ Vin بین دو هادی ورودی جریان دارد (شکل 1). ترانزیستور کلید مبدل در شکل به صورت کلید Fs نشان داده شده است که به صورت سری با فرکانس مبدل روشن و خاموش می شود. بار به صورت یک مقاومت متغیر R L نشان داده می شود که مقاومت آن بسته به جریان بار متفاوت است. عناصر غیرفعال L و C مربوط به فیلتر ورودی ساخته شده در مبدل هستند. علاوه بر این، تقریباً همه مبدل‌ها به خازن ورودی Cb مجهز هستند و برخی نیز حداقل یک سلف سری کوچک (چوک) دارند که در امپدانس منبع Zs در نظر گرفته شده است (Zs همچنین خودالقایی خازن الکترولیتی صاف کننده را در نظر می‌گیرد. یکسو کننده برق).

سرکوب موثر تداخل نامتقارن از طریق عمل شنت خازن Cb حاصل می شود که باید از کیفیت بالایی برخوردار باشد و با اندوکتانس سری معادل (ESI) و مقاومت (ESR) در محدوده فرکانس مناسب (معمولاً در محدوده فرکانس سوئیچینگ و سوئیچینگ) مشخص شود. در بالا). در مدارهای واقعی، Cb معمولاً یک خازن با ظرفیت خازن ثابت 0.1 ... 1.0 میکروفاراد است که خازن الکترولیتی یکسو کننده شبکه را شنت می کند. در یکسو کننده، در عین حال، آنها تلاش می کنند تا از خازن های با کیفیت بالا، به عنوان یک قاعده، تانتالیوم، الکترولیتی با EPI و ESR کوچک استفاده کنند.

تداخل متقارن با استفاده از یک ترانسفورماتور متعادل کننده، که یک سلف با دو سیم پیچ دارای تعداد چرخش یکسان است، سرکوب می شود. برای جریان متعادل امپدانس بالایی دارد، اما برای جریان نامتعادل تقریباً صفر است.

جریان نامتعادل (از جمله جریان کشیده شده) به سیم پیچ بالایی ترانسفورماتور می ریزد و از پایین جریان می یابد. از آنجایی که جریان های عبوری از این سیم پیچ ها از نظر بزرگی برابر و در جهت مخالف هستند و تعداد چرخش ها در سیم پیچ ها یکسان است، شار مغناطیسی حاصل در هسته به دلیل جریان نامتعادل صفر است، اگرچه مقدار جریان کشیده شده را می توان بسیار بزرگ به همین دلیل، ترانسفورماتور بالون معمولاً از هسته ای با نفوذپذیری مغناطیسی بالا بدون شکاف هوا استفاده می کند. علاوه بر این، در هنگام استفاده از سیم‌پیچ‌های تنها چند دور، از اندوکتانس کافی برای جریان متقارن برخوردار است. جریان بسیار کمتری از تداخل متقارن عمدتاً از طریق سیم پیچ پایینی و همچنین از طریق سیم پیچ بالایی در همان جهت جریان می یابد. بنابراین، ترانسفورماتور balun دارای امپدانس بالایی برای جریان های نویز متقارن است.

به عنوان اقدامات کاهشی اضافی در منابع تغذیه سوئیچینگ، موارد زیر اعمال می شود::

اقدامات فوق، به عنوان یک قاعده، کافی به نظر می رسد، و بنابراین، منابع تغذیه پالسی معمولا در تجهیزات خانگی بدون پوشش محافظ استفاده می شود.

شکل 3 مدار معمولی محافظ برق و یکسو کننده

برخی از روش های در نظر گرفته شده برای مقابله با تداخل در UPS با مثالی از یک مدار یکسو کننده شبکه معمولی (شکل 3) که در طراحی های VM و تلویزیون استفاده می شود، نشان داده شده است. خازن های C5 ... C8، نصب شده به موازات دیودهای D1 ... D4 یکسو کننده پل ولتاژ شبکه، برای سرکوب تداخل نامتقارن عمل می کنند. همین نقش را خازن های C1,2 ایفا می کنند که پتانسیل های سیم شبکه را نسبت به شاسی تجهیزات الکترونیکی متقارن می کنند.