کامل ترین خلاصه دانش منبع تغذیه سوئیچینگ EMC

کامل ترین خلاصه دانش منبع تغذیه سوئیچینگ EMC

اهمیت EMC

در اوایل دهه 1980، میزان مرگ و میر نوزادان در بخش زایمان بیمارستانی در نیوجرسی، ایالات متحده آمریکا بسیار بالا بود. در نیمه های شب، چراغ اخطار روی مانیتور کودک بدون هیچ دلیل مشخصی خاموش می شد. پرستارها از این موضوع خیلی اذیت شده بودند و مانیتور را خاموش کردند و یکی یکی رفتند و رفتند تا چک کنند.

استاد پس از بررسی های اولیه به حقیقت ماجرا پی برد. معلوم شد که فرستنده یک ایستگاه تلویزیونی نزدیک توسط کمیسیون ارتباطات ایالات متحده تایید شده بود تا پس از حدود نیمه شب قدرت خروجی خود را به سطح نسبتاً بالایی افزایش دهد، اما باید ساعت شش صبح منتشر می شد. نقطه قبل یا زمان مشخص دیگر، به سطح اصلی بازگردانید. کابل های اتصال بین ایستگاه پرستار و مانیتور هر کودک در این فرکانس های مزاحم طنین انداز می شوند و ولتاژی را القا می کنند که باعث خاموش شدن چراغ های هشدار دهنده مانیتور می شود. تقریباً شش کودک قبل از اینکه بیمارستان متوجه این مشکل شود جان خود را از دست دادند.

در اینجا یک مثال دیگر وجود دارد: شکایتی از یک مشتری وجود داشت مبنی بر اینکه وقتی یک منبع تغذیه سوئیچینگ در اتاق کامپیوتر روشن شد، سرعت LAN 100M شرکت کاهش یافت و متوقف شد، اما شبکه سرعت 10M تحت تاثیر قرار نگرفت. برق را قطع کنید و شبکه به حالت عادی باز می گردد.

پس از آزمایش‌ها، مشخص شد که سیگنال تداخل فرکانس بالا منبع تغذیه سوئیچینگ به خط شبکه کوپل شده و باعث از کار افتادن شبکه می‌شود.

تاریخچه توسعه EMC: EMC در واقع با توسعه سریع صنعت الکترونیک مدرن متولد شد. تا پایان قرن گذشته، با افزایش سریع تجهیزات الکترونیکی و الکتریکی. EMC به بسیاری از زمینه ها گسترش یافته است، اغراق نیست اگر بگوییم: در جایی که محصولات الکترونیکی وجود دارد، مشکلات EMC وجود دارد. کشورهای غربی الزامات سختگیرانه فزاینده ای برای این امر دارند و EMC به یکی از موانع تجاری برای محصولات الکترونیکی کشورهای در حال توسعه برای ورود به بازار غرب تبدیل شده است.

برای شرکت ها، مفاهیم مختلف طراحی EMC منجر به هزینه های متفاوت و اتلاف وقت می شود.

علت اصلی EMI:
اول، بزرگترین نقطه ضعف منبع تغذیه سوئیچینگ این است که ولتاژ نویز تولید شده توسط عمل سوئیچینگ (TURN-ON یا TURN OFF) منبع نویز آن است. زیرا شکل موج عمل سوئیچینگ یک موج مربعی است و موج مربعی حاوی هارمونیک های مرتبه بالا زیادی است.

دوم، به دلیل غیر خطی بودن ترانزیستور سوئیچینگ و ویژگی های بازیابی معکوس دیود، تغییر غیرخطی سریع جریان باعث ایجاد نویز می شود.

روش ها و کانال های انتقال EMI:
سیگنال های تداخل EMI را می توان با توجه به ویژگی های آنها به سیگنال های حالت معمول (COMMON MODE) و سیگنال های حالت دیفرانسیل (DIFFERENTIAL MODE) تقسیم کرد.

سیگنال حالت مشترک: سیگنالی که با جریان سیگنال و جهت جریان روی سیم های دو حلقه تداخل می کند نسبت به زمین یکسان است که سیگنال حالت مشترک نامیده می شود.

سیگنال حالت دیفرانسیل: جهت جریان جریان سیگنال تداخل روی سیم های دو حلقه مخالف زمین است که به آن سیگنال مد دیفرانسیل می گویند.