2021-11-01
स्विचिंग मोड बिजली की आपूर्ति विद्युत चुम्बकीय उत्सर्जन (ईएमआई) का सामना करने पर शोर का उत्सर्जन करने के लिए बाध्य है।उच्च वोल्टेज और करंट नोड्स के तेजी से स्विचिंग से सर्किट के भीतर अपेक्षाकृत बड़े di/dt और DV/dt मान हो जाते हैं, जिससे व्यापक आवृत्ति रेंज में शोर उत्सर्जित होता है।अधिकांश देशों में नियामक निकाय उत्सर्जित होने वाले विद्युत चुम्बकीय शोर की मात्रा पर सीमा निर्धारित करते हैं।नतीजतन, शोर स्रोतों को कम करने और किसी भी शोर को छानने के लिए बहुत समय और प्रयास दिया जाता है।
हालांकि, जबकि ये बिजली आपूर्ति अकेले परीक्षण किए जाने पर नियमों का पालन करेगी, उन्हें सिस्टम में जोड़ने से अनपेक्षित विद्युत चुम्बकीय उत्सर्जन हो सकता है, जिसके लिए नियामक अनुमोदन प्राप्त करने के लिए अतिरिक्त फ़िल्टरिंग की आवश्यकता होगी।पहले से तैयारईएमआई फिल्टर, अगर ठीक से चुना जाता है, तो उत्सर्जन में सुधार और नियमों का पालन करने का एक आसान तरीका है।
विद्युत चुम्बकीय संगतता (ईएमसी) मुद्दों से निपटने के दौरान, उन्हें आम तौर पर तीन घटकों के माध्यम से तैयार किया जाता है: शोर स्रोत, पथ और रिसेप्टर्स।
शोर स्रोत डिवाइस या सर्किट नोड है जो हस्तक्षेप उत्पन्न करता है।बिजली की आपूर्ति के अलावा, शोर स्रोत में अन्य उपकरण जैसे माइक्रोप्रोसेसर, वीडियो ड्राइवर और आरएफ जनरेटर शामिल हो सकते हैं।
एक शोर स्रोत द्वारा उत्पन्न शोर को फिर दो रास्तों से प्रेषित किया जा सकता है।पहला विकिरण पथ है, जिससे विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा अंतरिक्ष में फैलती है और अन्य प्रणालियों से जुड़ी होती है।दूसरा चालन पथ है, जिससे सिग्नल सिस्टम के कंडक्टरों से होकर गुजरता है (जैसे पीसीबी संरेखण और स्तर, घटक लीड, इनपुट वायरिंग, आदि)।यह पथ मुख्य बिजली लाइन पर वापस आ सकता है और उस लाइन से बिजली प्राप्त करने वाले अन्य उपकरणों को प्रभावित कर सकता है।
रिसेप्टर वह उपकरण है जो शोर स्रोत से शोर प्राप्त करता है और हस्तक्षेप से प्रभावित होता है।रिसेप्टर्स में लगभग सभी एनालॉग और डिजिटल सर्किट शामिल हो सकते हैं।
ईएमसी का परीक्षण करते समय, नियामक आयोजित और विकिरणित विद्युत चुम्बकीय उत्सर्जन के लिए अलग से परीक्षण करेंगे।प्रत्येक प्रकार के विकिरण की अपनी सीमाएं और आवृत्ति रेंज के साथ-साथ दमन के तरीके भी होते हैं।विकिरणित विद्युत चुम्बकीय उत्सर्जन बहुत अधिक आवृत्ति रेंज (आमतौर पर 30 मेगाहर्ट्ज से 1,000 मेगाहर्ट्ज) को कवर करता है और इसे सीमित किया जा सकता है कि उन्हें कैसे नियंत्रित किया जा सकता है क्योंकि शोर अंतरिक्ष के माध्यम से फैलता है।शोर स्रोत पर शोर को कम करने के लिए उपयुक्त लेआउट और सर्किट डिजाइन तकनीकों का उपयोग करने के अलावा, विकिरणित शोर को दबाने के लिए परिरक्षण का उपयोग किया जा सकता है।दूसरी ओर, संचालित विद्युत चुम्बकीय उत्सर्जन, कम आवृत्ति रेंज (आमतौर पर 0.15 मेगाहर्ट्ज से 30 मेगाहर्ट्ज) को कवर करते हैं, और क्योंकि वे गुजरते हैं।
जो इंजीनियर ऑफ-द-शेल्फ ईएमआई फिल्टर चुनते हैं, उन्हें अपने सिस्टम के लिए सही फिल्टर का चयन करने के बारे में कुछ भ्रम हो सकता है।पहला कदम यह सुनिश्चित करना है कि ईएमआई फिल्टर बुनियादी विद्युत आवश्यकताओं को पूरा करता है।समीक्षा के लिए महत्वपूर्ण वस्तुओं में शामिल हैं।
एक ईएमआई फ़िल्टर खोजने के बाद जो सिस्टम की परिचालन स्थितियों को पूरा करता है, वास्तविक फ़िल्टरिंग विशेषताओं की समीक्षा की जानी चाहिए।डेटा शीट में आम तौर पर सम्मिलन हानि ग्राफ़ होंगे, एक सामान्य मोड हानि दिखा रहा है और दूसरा अंतर मोड हानि दिखा रहा है।ये चार्ट उपयोगकर्ता को दिखाते हैं कि इनपुट और आउटपुट के बीच सिग्नल की आवृत्ति कितनी कम हो जाती है।
इंसर्शन लॉस, कवर की गई बड़ी फ़्रीक्वेंसी रेंज के कारण फ़िल्टर इनपुट और आउटपुट के बीच सिग्नल का अनुपात है, जिसे आमतौर पर डेसिबल में मापा जाता है और निम्नलिखित समीकरण के रूप में व्यक्त किया जाता है।
सम्मिलन हानि (dB) = 20Log 10 (अनफ़िल्टर्ड सिग्नल/फ़िल्टर्ड सिग्नल)
विभाजन नियम का उपयोग करके फ़िल्टर किए गए सिग्नल को हल करने के लिए समीकरण को फिर से लिखा जा सकता है।
फ़िल्टर्ड सिग्नल (dB) = अनफ़िल्टर्ड सिग्नल (dB)-इंसर्शन लॉस (dB)
—— सामान्य मोड ------- अंतर मोड
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| 1ए） | (2ए) | (3ए) |
कभी-कभी एक ग्राफ नहीं दिया जाता है, बल्कि शोर क्षीणन मान डेटा तालिका में सूचीबद्ध होता है।यह आमतौर पर उस आवृत्ति रेंज से मेल खाता है जिस पर क्षीणन लागू होता है।उदाहरण के लिए, डेटाशीट 150 kHz और 1 GHz के बीच 30 dB क्षीणन निर्दिष्ट कर सकती है।
फ़िल्टर डेटा देखते समय ध्यान देने योग्य अंतिम बात यह है कि शोर स्रोत और लोड प्रतिबाधा फ़िल्टर के व्यवहार को बदल सकते हैं।डेटा-शीट में दिया गया सम्मिलन नुकसान एक प्रतिबाधा (आमतौर पर 50 ) का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है जो उस सिस्टम के प्रतिबाधा से बहुत अलग हो सकता है जिस पर इसे लागू किया जाता है।इसलिए, डेटाशीट में दिखाया गया फ़िल्टर अच्छा लग सकता है, लेकिन अंतिम सिस्टम के वास्तविक शोर स्रोत और लोड स्थितियों के तहत इसके प्रदर्शन को सत्यापित करने के लिए सर्किट में फ़िल्टर का परीक्षण करना महत्वपूर्ण है।
ईएमआई फ़िल्टर का चयन करते समय, संचालित उत्सर्जन के लिए आधारभूत मान प्राप्त करने के लिए फ़िल्टर की जाने वाली बिजली आपूर्ति के लिए प्रारंभिक ईएमसी परीक्षण करना सर्वोत्तम होता है।परीक्षण के परिणाम डिजाइनर को विफलता की आवृत्ति और उपकरण की विफलता की डिग्री बताएंगे।इस जानकारी की तुलना ईएमआई फिल्टर के इंसर्शन लॉस ग्राफ से की जा सकती है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि यह ईएमसी टेस्ट पास करने में मदद करने के लिए विफलता आवृत्ति पर पर्याप्त क्षीणन प्रदान कर सकता है या नहीं।उदाहरण के लिए, नीचे दिए गए ईएमआई फ़िल्टर के सामान्य-मोड सम्मिलन हानि ग्राफ का जिक्र करते हुए, जो 500 किलोहर्ट्ज़ पर लगभग -75 डीबी का क्षीणन स्तर दिखाता है, यह निर्धारित करता है कि 500 किलोहर्ट्ज़ पर 64 डीबी का मान देने वाला एक सामान्य मोड विकिरण परीक्षण इंगित करता है या नहीं परीक्षण विफलता।यदि यह ईएमआई फ़िल्टर लागू किया जाता है, तो यह 500 kHz पर 11 dB के मार्जिन के साथ EMC परीक्षण पास करने की उम्मीद है।
स्पेक्ट्रम में असंगत क्षीणन के कारण, यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि सभी दोष या मार्जिन आवृत्तियों को ठीक से क्षीणन किया गया है।यदि डेटा शीट सम्मिलन हानि ग्राफ के बजाय एकल क्षीणन मान प्रदान करता है, तो यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि यह एकल मान अधिकतम गलती मार्जिन से अधिक है।
स्विचिंग बिजली की आपूर्ति विद्युत चुम्बकीय विकिरण (ईएमआई) का एक प्रमुख स्रोत है, इसलिए उनका विनियमन अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के साथ हस्तक्षेप को रोकने के लिए महत्वपूर्ण है।अधिकांश, यदि सभी नहीं, तो स्विचिंग बिजली की आपूर्ति में इनपुट पक्ष पर फ़िल्टर होते हैं, लेकिन क्योंकि वे अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में उपयोग किए जाते हैं, इसलिए पूरे सिस्टम के लिए उपयोग किए जाने पर अंतिम ईएमसी परीक्षण पास करने के लिए उन्हें हमेशा पर्याप्त होने की गारंटी नहीं दी जाती है।ऑफ-द-शेल्फ ईएमआई फिल्टर इलेक्ट्रोमैग्नेटिक उत्सर्जन को कम करने में सहायता करने का एक त्वरित और आसान तरीका है जब आंतरिक फिल्टर पर्याप्त नहीं होते हैं और स्क्रैच से अलग समाधान तैयार करने की तुलना में अधिक समय कुशल होते हैं।सीयूआई बोर्ड-माउंट, रैक-माउंट और डीआईएन-रेल कॉन्फ़िगरेशन में एसी-डीसी ईएमआई पावर फिल्टर और डीसी-डीसी ईएमआई पावर फिल्टर की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदान करता है जिसे सिस्टम की ईएमसी जरूरतों के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।
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