Учебный курс по кондуктивным выбросам

Кондуктивные излучения, негативно влияющие на электронную систему либо через внутренние излучения, либо из-за внешних подключенных кабелей, вызывают беспокойство у разработчиков аппаратного обеспечения, которые хотят либо пройти тестирование на кондуктивную устойчивость, либо ограничить электрические шумы от своих устройств. В результате возникает необходимость понять, как электрический шум может проходить через систему. Это требует понимания различных типов шумовых токов, того, как их измерять и, в конечном итоге, какой тип механизма подавления использовать, чтобы вывести продукт за пределы дома. Конечно, им придется сделать это, определив, какой метод подавления является наиболее экономически эффективным для типа кондуктивного излучения, которое они получают.

Чтобы лучше понять, что такое кондуктивные выбросы, мы сначала поговорим о двух типах выбросов, с которыми столкнутся инженеры по выбросам. После получения основного понимания этих излучений и того, как они могут даже влиять на излучаемые излучения, будут обсуждаться пути их распространения и типичные источники, что позволит разработчикам аппаратного обеспечения выявить эти проблемы на этапе проектирования и избежать добавления дорогостоящих компонентов на более поздних этапах разработки. разработка. После выявления и понимания проблемы следующим по важности вопросом является измерение этих выбросов. Именно здесь инженеры столкнутся во время испытаний с этими двумя распространенными устройствами: либо сетью направленной связи для испытаний на устойчивость к помехам, либо сетью стабилизации импеданса линии (LISN) для измерения выбросов. Наконец, поняв, как проводить измерения, мы обсудим фильтры и компоненты для различных приложений.

В конце статьи вы должны иметь хорошее представление о том, что такое кондуктивные излучения, их источники и пути распространения, как их измерять и, наконец, как контролировать их на разных стадиях проектирования.

Рисунок 1. Модель ЭМС с описанием источника, пути прохождения и приемника шума.

Кондуктивные выбросы и модель ЭМС Большинство, если не все из нас, сталкивались с проблемами кондуктивных выбросов, будь то вой генератора переменного тока в стереосистеме вашего автомобиля или пылесос, мешающий работе вашего телевизора. Поэтому важно понять, где в модели ЭМС источник-путь-приемник вписываются кондуктивные излучения, чтобы быстро устранить проблему.

Источник большинства проблем кондуктивных излучений классифицируется как источник, исходящий извне системы, а также источник внутри или локально по отношению к тестируемому модулю или системе. По этой причине вы найдете множество материалов, посвященных кондуктивным излучениям, направленных на конструкцию фильтров и прокладку проводов, чтобы попытаться уменьшить влияние источника шума на систему. Примером этого, описанным ранее, является генератор переменного тока, создающий непреднамеренный шумовой ток в результате выработки электроэнергии, описанной на рисунке 2.

Рисунок 2: (слева) Кондуктивное излучение, мешающее работе радио. (Справа) Кондуктивное излучение, попадающее на антенну, мешающее работе радиосвязи.

Этот шумовой ток может меняться в зависимости от частоты вращения двигателя и может отрицательно влиять на работу радиосвязи как по кондуктивному, так и по излучаемому пути. Хотя вы можете подумать, что источник шума обычно легко обнаружить, поскольку он имеет характеристики, включающие гармоническое содержание или высокие амплитуды, путь, по которому движется этот шум, часто трудно проследить. Примеры таких типов путей обычно являются результатом непреднамеренного механизма связи, такого как плохо заземленный кабель, проводящее шасси или паразитные емкости, возникающие из-за чего-то столь безобидного, как радиатор на транзисторе. На рисунке 3 показан пример, где автономный импульсный преобразователь работает на частоте 150 кГц, причем пунктирная линия конденсатора представляет паразитную емкость, существующую между радиатором и «землей». Красная линия представляет путь, по которому проходит шумовой ток. может взять и принести устройство, о котором речь пойдет позже, называемое LISN, которое поможет измерить напряжение, создаваемое этим проводимым током. Также важно помнить, что на рисунках 2 и 3 путь включает излучаемый путь либо на антенну и в стереоусилитель, либо на проводящее шасси.