znanje

Home/znanje/Podrobnosti

Kateri so viri hrupa, s katerimi se lahko spopadajo filtri EMI?

S hitrim razvojem sodobne znanosti in tehnologije se elektronika, močnostna elektronika in električna oprema vedno bolj uporabljajo. Elektromagnetni signali visoke gostote širokega spektra, ki jih ustvarijo med delovanjem, zapolnijo celoten prostor in tvorijo kompleksno elektromagnetno okolje.
Napajanje elektronske opreme, kot je napajalno omrežje 220 V/50 Hz ali generator izmeničnega toka 115 V/400 Hz, povzroča različne motnje EMI. Med njimi bodo umetni viri EMI motenj, kot so signali radijskega prenosa različne radarske, navigacijske, komunikacijske in druge opreme, inducirali signale elektromagnetnih motenj na daljnovodu in povezovalnem kablu elektronske opreme. Električni rotacijski stroji in sistemi za vžig bodo ustvarjali prehodne procese in motnje hrupa sevanja v tokokrogu induktivnega bremena; obstajajo tudi naravni viri motenj, kot so pojavi razelektritve strele in kozmični interferenčni šum. Prvi ima kratko trajanje, a visoko energijo, drugi pa široko frekvenčno območje. Poleg tega bodo same komponente elektronskih vezij med delovanjem ustvarjale toplotni šum.
Ti hrup elektromagnetnih motenj bodo vplivali na normalno delovanje različne elektronske opreme, ki deluje v tem okolju, prek sevanja in prevodne sklopke.
Po drugi strani bo elektronska oprema med delovanjem ustvarjala tudi različne elektromagnetne motnje. Na primer, digitalna vezja uporabljajo impulzne signale (kvadratne valove) za predstavitev logičnih odnosov. Analiza njihovih impulznih valovnih oblik kaže, da je njihov harmonski spekter zelo širok. Poleg tega so v digitalnih vezjih impulzni nizi z več frekvencami ponavljanja. Ti nizi impulzov vsebujejo bogatejše harmonike, širše spektre in bolj zapleten hrup elektromagnetnih motenj.
Vir elektromagnetnih motenj so tudi različni tipi reguliranih napajalnikov. V linearno reguliranih napajalnikih lahko enosmerni pulzirajoči tokovi, ki nastanejo z usmerjanjem, povzročijo tudi elektromagnetne motnje; stikalni napajalniki imajo prednosti majhne velikosti in visoke učinkovitosti ter se vse pogosteje uporabljajo v sodobni elektronski opremi. Ker pa so med pretvorbo moči v preklopnem stanju, so sami zelo močan vir EMI šuma. Hrup EMI, ki ga ustvarjajo, ima širok frekvenčni razpon in visoko intenzivnost. Ti hrup elektromagnetnih motenj prav tako onesnažujejo elektromagnetno okolje s sevanjem in prevodnostjo ter tako vplivajo na normalno delovanje druge elektronske opreme.
Pri elektronski opremi, ko šum EMI vpliva na analogna vezja, se bo razmerje med signalom in šumom pri prenosu signala poslabšalo. V hujših primerih bo signal, ki ga je treba oddati, prekrit s šumom EMI in ga ni mogoče obdelati. Ko elektromagnetni šum vpliva na digitalna vezja, bo povzročil napake v logičnih razmerjih in privedel do napačnih rezultatov.
Pri opremi za oskrbo z električno energijo obstajajo poleg vezja za pretvorbo moči tudi pogonska vezja, krmilna vezja, zaščitna vezja, vezja za zaznavanje vhodne in izhodne ravni itd. Vezja so precej zapletena. Ta vezja so v glavnem sestavljena iz splošnih ali posebnih integriranih vezij. Če zaradi elektromagnetnih motenj ne delujejo pravilno, napajalnik preneha delovati, zaradi česar elektronska oprema ne deluje pravilno. Uporaba filtrov za hrup električnega omrežja lahko učinkovito prepreči okvaro napajanja zaradi zunanjega elektromagnetnega hrupa.