کاربرد فیلترهای نویز در تجهیزات برق چیست؟

کاربرد فیلترهای نویز در تجهیزات برق چیست؟

منبع تغذیه دستگاه های الکترونیکی مانند شبکه های برق متناوب 220 ولت / 50 هرتز یا ژنراتورهای AC 115 ولت / 400 هرتز، حاوی انواع مختلفی از نویز EMI است. از جمله، منابع تداخل مصنوعی EMI، مانند سیگنال‌های انتقال رادیویی از تجهیزات مختلف رادار، ناوبری، ارتباطی و سایر تجهیزات، سیگنال‌های تداخل الکترومغناطیسی را بر روی خطوط برق و کابل‌های اتصال دستگاه‌های الکترونیکی القا می‌کنند. ماشین آلات دوار الکتریکی و سیستم های جرقه زنی فرآیندهای گذرا و تداخل نویز تابشی در مدارهای بار القایی ایجاد می کنند. همچنین منابع طبیعی تداخل مانند پدیده تخلیه صاعقه و نویز تداخل الکترومغناطیسی در کیهان وجود دارد. اولی مدت زمان کوتاهی دارد اما انرژی بالایی دارد، در حالی که دومی دارای محدوده فرکانس وسیعی است. علاوه بر این، اجزای مدار الکترونیکی خود نیز در حین کار نویز حرارتی تولید می کنند.

این صداهای تداخل الکترومغناطیسی، که از طریق تشعشع و رسانایی همراه می شوند، می توانند بر عملکرد عادی دستگاه های الکترونیکی مختلف که در این محیط کار می کنند تأثیر بگذارند.

از سوی دیگر، دستگاه های الکترونیکی نیز انواع مختلفی از نویزهای تداخل الکترومغناطیسی را در حین کار تولید می کنند. به عنوان مثال، مدارهای دیجیتال از سیگنال های پالس (امواج مربع) برای نشان دادن روابط منطقی استفاده می کنند و تحلیل فوریه شکل موج پالس آنها طیف گسترده ای از طیف هارمونیک را نشان می دهد. علاوه بر این، چندین قطار پالس فرکانس مکرر در مدارهای دیجیتال وجود دارد که حاوی هارمونیک های غنی تر، طیف گسترده تر و نویز تداخل الکترومغناطیسی پیچیده تر است.

انواع مختلفی از منابع تغذیه تنظیم شده نیز خود منابع تداخل الکترومغناطیسی هستند. در منبع تغذیه تنظیم شده خطی، جریان ضربانی یک طرفه ایجاد شده توسط یکسوسازی نیز می تواند باعث تداخل الکترومغناطیسی شود. منابع تغذیه سوئیچینگ دارای مزایای اندازه کوچک و راندمان بالا هستند و به طور فزاینده ای در دستگاه های الکترونیکی مدرن استفاده می شوند. با این حال، از آنجا که آنها در حالت سوئیچینگ در هنگام تبدیل توان هستند، منبع قوی نویز EMI هستند. نویز EMI تولید شده توسط آنها دارای محدوده فرکانسی گسترده و شدت بالایی است. این صداهای تداخل الکترومغناطیسی همچنین محیط الکترومغناطیسی را از طریق تشعشع و رسانایی آلوده می کند و در نتیجه بر عملکرد عادی سایر دستگاه های الکترونیکی تأثیر می گذارد.

برای دستگاه های الکترونیکی، وقتی نویز EMI بر مدارهای آنالوگ تأثیر می گذارد، می تواند نسبت سیگنال به نویز انتقال سیگنال را بدتر کند و در موارد شدید، سیگنالی که قرار است ارسال شود ممکن است تحت تأثیر نویز EMI قرار گیرد و پردازش نشود. هنگامی که نویز EMI بر مدارهای دیجیتال تأثیر می گذارد، می تواند باعث خطاهای ارتباط منطقی شود که منجر به نتایج نادرست می شود.

برای تجهیزات قدرت، علاوه بر مدار تبدیل توان، مدارهای درایو، مدارهای کنترل، مدارهای حفاظتی، مدارهای تشخیص سطح ورودی/خروجی و مدارهای پیچیده دیگری نیز در داخل وجود دارد. این مدارها عمدتاً از مدارهای مجتمع عمومی یا تخصصی تشکیل شده اند. هنگامی که آنها به دلیل تداخل الکترومغناطیسی خراب می شوند، منبع تغذیه از کار می افتد و باعث اختلال در عملکرد دستگاه های الکترونیکی می شود. استفاده از فیلترهای نویز شبکه برق می تواند به طور موثری از عملکرد نادرست منبع تغذیه به دلیل تداخل نویز الکترومغناطیسی خارجی جلوگیری کند.