اثرات مخرب تداخل امواج الكترومغناطیسی در منابع تغذیة سویچینگ و روشهای کاهش آن

دسته بندي : فنی و مهندسی » برق، الکترونیک، مخابرات
عنوان مقاله: اثرات مخرب تداخل امواج الكترومغناطیسی در منابع تغذیة سویچینگ و روشهای کاهش آن
قالب فایل: WORD

فهرست مطالب:
مقدمه
1- پدیده انتشار امواج الکترو مغناطیسی و منابع تولید آن
2- كاهش دادن تداخل امواج الكترومغناطیسی در منبع ایجاد این امواج
1-2- افزودن خازن و سلف برای کاهش گرادیان جریان و ولتاژ
2-2- نوع سیم كشی
3-2- زمین كردن
4-2- استفاده از پردة محافظ برای جلوگیری از تشعشع امواج الكترومغناطیسی
5-2- پرده¬ی فلزی
3- اندازه گیری و استانداردهای معتبر دربارة تداخل امواج الكترومغناطیسی
4- نتیجه گیری
5- مراجع


* بخشی از ابتدای مقاله:

مسأله تداخل الكترومغناطیسی یا EMI در سیستمهای خطی در طیف فركانسی كوچكتر از 20 کیلوهرتز در منابع تغذیه سوئیچینگ قابل چشم پوشی می باشد. اما با بالا رفتن فركانس، هارمونیكهای با فركانس بیشتر از فركانس اصلی، ایجاد تداخل در باندهای رادیویی و مخابراتی می كنند. از آنجایی كه منابع تغذیة سوئیچینگ امروزه در توانهای بالا هم كاربرد های وسیع پیدا كرده اند، این گونه از منابع تغذیه سوئیچینگ به عنوان یك منبع تولید نویز شدید و قوی برای مدارات مخابراتی شناخته می شوند. بنابراین با روشهایی مانند فیلتر كردن ورودی و خروجی و … باید میزان اثر تداخل الكترومغناطیسی را تا حد امكان كاهش داد.

1- پدیده انتشار امواج الکترو مغناطیسی و منابع تولید آن

مبدلهای قدرت سوئیچینگ بدلیل مزیت¬های زیادی كه دارند، محبوبیت زیادی پیدا كرده اند و به عنوان جزء اصلی هر نوع دستگاهی كه نیاز به تغذیه دارد، بكار می روند. اما با وجود این همه مزیت، یك عیب اساسی نیز در این منابع تغذیه سوئیچینگ وجود دارد و آن تولید نویز با فركانس بالا است كه بدلیل كلیدزنی سریع رگولاتورهای مبدل قدرت با توانهای فوق العاده زیاد، بوجود می آید. در بیشتر كاربردها، ضروری است كه نویز را در خارج از منبع تغدیه فیلتر كنند و از انتشار آن با استفاده ازپرده های فلزی محافظی كه روی دستگاه كشیده می شود، جلوگیری كنند.

منبع تولید امواج الكترومغناطیسی، تغییرات سریع میدانهای الكتریكی یا مغناطیسی است. منابع مهم تولید تداخل امواج الكترومغناطیسی، موتورهای الكتریكی (خصوصاً موتورهای با جاروبك و همچنین تكفاز)، رله ها و كلید¬هایی كه با سرعت زیاد جریان الكتریكی را قطع و وصل می كنند، می باشند. منابع تغذیه سوئیچینگ نیز بدلیل عملكرد كلیدزنی آنها، یكی از منابع مهم بوجود آورندة تداخل امواج الكترومغناطیسی محسوب می شوند. در این منابع تغذیه سوئیچینگ، امواج الكترومغناطیسی بر اثر كلیدزنی سریع ترانزیستور و قطع و وصل سریع جریان ایجاد می شود. همچنین تلفات كلید زنی در زمان روشن كردن و یا خاموش كردن ترانزیستور ها نیز یكی از دلایل ایجاد امواج الكترومغناطیسی است، كه در هوا منتشر شده و از آنجایی كه دارای هارمونیك¬های با فركانس بالایی هستند، بعنوان امواج الكترومغناطیسی مخرب عمل می كنند و روی سیستمهای مخابراتی اثرات نامطلوب می گذارند.

به همین دلیل منابع تغذیه سوئیچینگ را می بایست توسط جعبه های فلزی پوشاند تا از انتشار امواج الكترومغناطیسی در محیط، توسط منابع تغذیه سوئیچینگ جلوگیری شود. به عنوان نمونه می توان به منابع تغذیه سوئیچینگ در كامپیوتر¬های شخصی اشاره كرد كه در یك جعبة فلزی از آن محافظت می شود، تا بتوان تا حد ممكن از تداخل الكترومغناطیسی توسط منبع تغذیه سوئیچینگ جلوگیری نمود. همچنین در طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ تا حد ممكن باید دقت شود كه با بكار گرفتن روشهای مناسب، امواج الكترومغناطیسی را كه در فضای اطراف منتشر می شود كاهش داد.

برای درك چگونگی ایجاد تداخل امواج الكترومغناطیسی به یك مثال ساده اشاره می كنم. در مداری متشکل از یک منبع dc، یک کلید و یک مقاومت که بطور سری با هم بسته شده باشند، با باز بودن كلید فقط یك میدان ثابت الكتریكی بین سیم رفت و سیم برگشت ایجاد می شود.

با بستن كلید علاوه بر میدان الكتریكی بین دو سیم، یك میدان حلقوی مغناطیسی ناشی از عبور جریان از درون سیم نیز بوجود می آید...