اصطلاح فنی سازگاری الکترومغناطیسی منبع تغذیه

اصطلاح فنی سازگاری الکترومغناطیسی منبع تغذیه

سازگاری الکترومغناطیسی یک رشته کاربردی بین رشته ای در حال ظهور است. به عنوان یک فناوری لبه، بر اساس تئوری پایه فناوری الکتریکی و رادیویی است و بسیاری از زمینه های فنی جدید مانند فناوری مایکروویو، فناوری میکروالکترونیک، فناوری رایانه، فناوری ارتباطات و شبکه و مواد جدید را در بر می گیرد. فناوری سازگاری الکترومغناطیسی کاربردهای گسترده ای دارد و تقریباً تمام زمینه های صنعتی مدرن مانند برق، ارتباطات، حمل و نقل، هوافضا، صنایع نظامی، رایانه و مراقبت های پزشکی باید مشکلات سازگاری الکترومغناطیسی را حل کنند. موضوعات داغ تحقیق آن عمدتاً عبارتند از: ویژگی های منابع تداخل الکترومغناطیسی و ویژگی های انتقال آنها، اثرات مضر تداخل الکترومغناطیسی، فناوری سرکوب تداخل الکترومغناطیسی، استفاده و مدیریت طیف الکترومغناطیسی، استانداردها و مشخصات سازگاری الکترومغناطیسی، فناوری اندازه گیری و آزمایش، نشت الکترومغناطیسی و تخلیه الکترواستاتیک و غیره

نام انگلیسی سازگاری الکترومغناطیسی Electromagnetic Compatibility یا به اختصار EMC است. به اصطلاح سازگاری الکترومغناطیسی به حالت همزیستی اشاره دارد که در آن تجهیزات (زیر سیستم ها، سیستم ها) می توانند عملکردهای مربوطه خود را با هم در یک محیط الکترومغناطیسی مشترک انجام دهند. در اینجا دو معنا وجود دارد، یعنی تشعشعات الکترومغناطیسی تولید شده در حین کار باید به حد معینی محدود شود و توانایی ضد تداخل خاصی داشته باشد. این مشکل سازگاری است که باید در توسعه تجهیزات حل شود. محدوده فرکانس درگیر در فناوری سازگاری الکترومغناطیسی از 0 گیگاهرتز تا 400 گیگاهرتز است. علاوه بر تجهیزات سنتی، اشیاء تحقیقاتی همچنین شامل سطح تراشه، تا محیط الکترومغناطیسی کشتی‌های مختلف، شاتل‌های فضایی، موشک‌های قاره‌پیما و حتی کل زمین هستند.

سه عنصر سازگاری الکترومغناطیسی عبارتند از منبع تداخل (منبع اختلال)، مسیر جفت و بدنه حساس. قطع هر یک از موارد فوق می تواند مشکل سازگاری الکترومغناطیسی را حل کند. روش های رایج برای حل سازگاری الکترومغناطیسی عمدتاً شامل محافظ، زمین و فیلتر کردن است.

2 شرایط فنی سازگاری الکترومغناطیسی

(1) سازگاری الکترومغناطیسی
سازگاری الکترومغناطیسی به توانایی یک دستگاه یا سیستم برای کار عادی در محیط الکترومغناطیسی خود بدون ایجاد اختلال الکترومغناطیسی غیرقابل قبول برای هر چیزی در محیط اشاره دارد.

(2) اختلال الکترومغناطیسی
اختلال الکترومغناطیسی به هر پدیده الکترومغناطیسی اطلاق می شود که ممکن است عملکرد تجهیزات، تجهیزات یا سیستم ها را کاهش دهد یا به مواد زنده یا غیر زنده آسیب برساند. اختلال الکترومغناطیسی می تواند باعث تخریب تجهیزات، کانال انتقال یا عملکرد سیستم شود. عناصر اصلی آن عبارتند از منابع اختلال طبیعی و مصنوعی، جفت شدن از طریق امپدانس عمومی زمین/مقاومت داخلی، اختلال الکترومغناطیسی و تداخل تشعشعی انجام شده در طول خط برق و غیره. مسیر تداخل به سیستم الکترونیکی: از طریق منبع تغذیه، از طریق خط سیگنال یا کابل کنترل، نفوذ میدان و مستقیماً از طریق آنتن. از طریق کوپلینگ کابل، تداخل هدایت از سایر تجهیزات؛ جفت میدان داخلی سیستم الکترونیکی؛ تداخل تشعشع از تجهیزات دیگر؛ اتصال خارجی تجهیزات الکترونیکی به میدان های داخلی؛ سیستم های آنتن فرستنده پهن باند؛ زمینه های محیطی خارجی و غیره

(3) محیط الکترومغناطیسی
محیط الکترومغناطیسی یک پدیده الکترومغناطیسی متغیر با زمان است که ظاهراً اطلاعاتی را منتقل نمی کند و ممکن است با سیگنال های مفید روی هم قرار گیرد یا با آنها ترکیب شود.

(4) تابش الکترومغناطیسی
تابش الکترومغناطیسی پدیده ای است که در آن امواج الکترومغناطیسی از یک منبع به فضا منتشر می شود. گاهی اوقات می توان معنای کلمه "تابش الکترومغناطیسی" را به پدیده القای الکترومغناطیسی نیز تعمیم داد. RFI/EMI می‌تواند از طریق دهانه‌ها، سوراخ‌های تهویه، ورودی‌ها و خروجی‌ها، کابل‌ها، سوراخ‌های اندازه‌گیری، چارچوب درها، پوشش‌های دریچه، کشوها و پانل‌های هر نوع پوشش تجهیزات، و همچنین سطوح اتصال غیر ایده‌آل بدنه تابش کند. RFI/EMI همچنین می‌تواند توسط سیم‌ها و کابل‌هایی که وارد تجهیزات حساس می‌شوند تابش شود و هر رادیاتور خوب انرژی الکترومغناطیسی نیز می‌تواند به عنوان یک گیرنده خوب عمل کند.

(5) نبض
تکانه یک کمیت فیزیکی است که در مدت زمان کوتاهی دچار تغییر ناگهانی می شود و سپس به سرعت به مقدار اولیه خود باز می گردد.

(6) تداخل حالت مشترک و تداخل حالت دیفرانسیل
دو نوع تداخل در خطوط برق وجود دارد: تداخل حالت رایج و تداخل مد دیفرانسیل. تداخل حالت مشترک بین هر زمین نسبی منبع تغذیه یا بین سیم و زمین وجود دارد. تداخل حالت رایج گاهی اوقات تداخل حالت طولی، تداخل نامتقارن یا تداخل زمین نامیده می شود. این تداخل بین هادی حامل جریان و زمین است. تداخل حالت دیفرانسیل بین خط فاز و خط خنثی منبع تغذیه و بین خط فاز و خط فاز وجود دارد. تداخل حالت دیفرانسیل را تداخل حالت عادی، تداخل حالت عرضی یا تداخل متقارن نیز می نامند. این تداخل بین هادی های حامل جریان است. تداخل حالت معمول نشان می دهد که تداخل با تابش یا تداخل در مدار جفت می شود، در حالی که تداخل حالت دیفرانسیل نشان می دهد که تداخل از همان مدار قدرت منشأ می گیرد. معمولاً این دو نوع تداخل همزمان وجود دارند. به دلیل عدم تعادل امپدانس خط، دو نوع تداخل در طول انتقال به یکدیگر تبدیل می شوند، بنابراین وضعیت بسیار پیچیده است. پس از انتقال تداخل در مسافت طولانی، تضعیف جزء حالت دیفرانسیل بیشتر از حالت رایج است، زیرا امپدانس خط به خط با امپدانس خط به زمین متفاوت است. به همین دلیل، تداخل حالت مشترک نیز در طول انتقال خط به فضاهای مجاور تابش می‌کند، اما حالت دیفرانسیل اینطور نیست، بنابراین تداخل حالت مشترک بیشتر از حالت دیفرانسیل باعث تداخل الکترومغناطیسی می‌شود. روش‌های تداخل مختلف برای مؤثر بودن به روش‌های مختلف سرکوب تداخل نیاز دارند. یک راه آسان برای تعیین روش تداخل استفاده از پروب جریان است. کاوشگر جریان به طور جداگانه دور هر سیم حلقه می زند تا اندوکتانس یک سیم واحد را بدست آورد و سپس دور دو سیم (که یکی از آنها زمین است) حلقه می زند تا اندوکتانس را تشخیص دهد. اگر مقدار القایی افزایش یابد، جریان تداخل در خط حالت معمولی است. در غیر این صورت، حالت دیفرانسیل است.

(7) سطح ایمنی و سطح حساسیت
سطح ایمنی به حداکثر سطح اغتشاش اشاره دارد زمانی که یک اختلال الکترومغناطیسی معین به دستگاه، تجهیزات یا سیستم خاصی اعمال می شود و همچنان می تواند به طور عادی کار کند و سطح عملکرد مورد نیاز را حفظ کند. یعنی دستگاه، تجهیزات یا سیستم زمانی که از این سطح فراتر رود، عملکرد کمتری از خود نشان خواهند داد. از سوی دیگر، سطح حساسیت، سطحی است که در آن تنزل عملکرد تازه شروع شده است. بنابراین، برای یک دستگاه، تجهیزات یا سیستم خاص، سطح ایمنی و سطح حساسیت یک مقدار است.

(8) حاشیه مصونیت
حاشیه ایمنی به درون یابی بین مقدار حدی سطح ایمنی تجهیزات، تجهیزات یا سیستم و سطح سازگاری الکترومغناطیسی اشاره دارد.