Allgemein

EMC – Что такое "электромагнитная совместимость" и где это влияет на нас? Основы

Тема EMC продолжает появляться в связи с электроникой всех видов. Эта маленькая статья предназначена для объяснения примерно то, что эта тема все о. Поскольку эта тема настолько обширна, что на ней уже есть несколько книг, я буду держать ее очень поверхностной. Соответственно, я представлю соединения только в упрощенном порядке, так как все остальное выходит за рамки каких-либо разумных рамок для статьи для ИТ-сайта. Так что это определенно не научная работа, это просто очень грубое объяснение. Опять же, фотографии Игоря'sLAB были использованы. Спасибо за разрешение.

Что такое EMC?

Аббревиатив EMV означает электромагнитную совместимость. В конечном счете, это означает, что само устройство не вызывает столько электромагнетизма, что оно мешает другим устройствам или тому подобное, и не нарушается устройствами, которые соответствуют правилам. Это звучит намного проще, чем есть. EMC всегда зависит от частоты. Существуют частотные диапазоны, где выбросы EMC нежелательны. Поэтому были приняты нормативные акты, определяющие, в каком диапазоне частот разрешено допустимое увеличение выбросов EMC. Соответственно, правила почти всегда разработаны таким образом, что относительно быстро ясно, в каком диапазоне частот разрешено. Обычно они отображаются в виде графиков.

Вот пример того, как это может выглядеть:

Рисунок 1: Пример кривой для лимитов EMC

Частота обычно представлена logarithmically. Графики не являются редкостью для каждого диапазона частот. Местами приводятся максимальные значения для пиков и максимальные значения для среднего.  В любом случае, можно предположить, что слишком много выбросов в частотном диапазоне tetra радио, мобильный телефон, WLAN или тому подобное может вызвать проблемы и раздражение с властями относительно быстро.

Электромагнетизм Основные знания

Для того, чтобы понять, что EMC на самом деле все о, некоторые базовые знания об электромагнетизме необходимо. Эти знания часто преподаются в школах, а затем снова забыты. На самом деле, эта тема постоянно встречается нами. В основном, проводник, протекающий через ток, генерирует магнитное поле вокруг него. Для оптических иллюстративных целей, было согласовано на полевых линиях, показывающих ориентацию магнитного поля.

Рисунок 2: Полевые линии на проводнике, перетекавемом потоком

В принципе, магнитное поле все сильнее, даже ближе к току течет проводника. Напряжение и ток также влияют на прочность магнитного поля. В то же время, магнитное поле может быть ограничено заземленым металлическим корпусом. Если вы сейчас упаковать второй, а не поток проводника рядом с ним, относительно мало происходит на первый взгляд. Если проводник или магнитное поле изменяется или движется, это влияет на напряжение в проводнике. Напряжение индуцируется из изменяющегося магнитного поля во 2-й проводник.

Конечно, все это также должны быть приняты во внимание с печатными платками. Учитывая, что современные печатные печатные платы состоят из нескольких медных слоев, нужно учитывать не только то, что находится рядом со следом, но и то, что выше и ниже. Здесь мы взглянем на 4-слойную печатную печатную плату:

Рисунок 3: Полевые линии на потоковом следе

Нарисованное здесь поле показывает, например, только одну позицию. В действительности, это должно быть принято во внимание по всей длине трассы. И следующее, что нужно учитывать, что другие следы могут также вмешиваться. И потому, что это так смешно: Эти магнитные поля могут также повлиять на другие печатные платы поблизости.

Тем не менее, эти свойства могут также иметь положительный эффект. В случае генераторов (рисунок 4) и трансформаторов (рисунок 5) эти свойства широко используются. Например, прямой ток применяется к якорному обмотки генератора. Через вращение магнитное поле также вращается и индуцирует кривую напряжения, показанную во внешних катушки, показанные в правом нижнем. Генераторы обычно оснащены металлическим корпусом для защиты

Рисунок 4: Схема генератора

В случае трансформатора, свойство также эксплуатируется, что магнитное поле с железным ядром может быть "направлено" через магнитное поле генерирующих обмотки. Таким образом, магнитное поле, например. левая катушка к правой катушке и вызывает напряжение. Соотношение напряжения прямо пропорционально количеству поворотов.

Рисунок 5: Схемы трансформатора

 

Сигнал здания базовых знаний

Теперь мы приходим к несколько углубленных знаний, которые также являются частью исследования электротехники. Кривая напряжения оптимального сигнала шины будет выглядеть в прямом сравнении с более реалистичным изображением на практике что-то вроде этого:

Рисунок 6: Идеальный сигнал автобуса
Рисунок 7: Более реалистичный сигнал автобуса

И даже это все еще очень оптимистично. Для высокоскоростных сигналов, таких как PCIe часто выглядит гораздо хуже. Если вы хотите сохранить частотный спектр сигнала, анализ Фурье доступен, например. При этом сигнал вставляется в 1. Гармонический вал и другие гармоники. Если вы добавите все эти волны вместе, вы получите исходную кривую напряжения сигнала снова.

Рисунок 8: Разложение сигнала автобуса на основе Фурье

Каждая из волн имеет свою частоту и уровень напряжения. Если вы поместите их в диаграмму сейчас, вы получите следующую картину:

Рисунок 9: Частотный спектр сигнала шины

На этом рисунке довольно красиво показан спектр пробного сигнала шины вокруг базовой частоты в середине. Если вы рисуете кривую корпуса здесь, то вы можете увидеть довольно славно диапазон частотвия в котором сигнал шины работает. И эти частоты также те, в которых магнитное поле вокруг проводников автобуса изменения.

Глоссарий

Emc Электромагнитная совместимость
Rgb Красно-зелено-синий (аддитивное смешивание цветов)
Общие светодиодные цвета, используемые для смешивания как можно больше цветов, как это возможно
Тетра Радио Цифровое государственное радио. При использовании в качестве преемника аналогового
Радиосистема с 2м и длиной волны видно
Usb

Универсальный серийный автобус; Универсальный автобус для подключения периферийных устройств

Шим Модуляция ширины импульса; Контроль например. производительность
контролируется пульс-мудрый контроль.
Дежурный цикл Соотношение между временем в пути и выключением в PWM
Беспроводной Беспроводная сеть локальной зоны

Pcie

Периферийный компонент Интерконнект Экспресс; Скоростной автобус
Часто используется в 16-кратной версии для подключения видеокарт
Активный динамик Громкоговоритель со встроенным (обычно) аналоговым усилителем
Осзи аббревиазат для осциллоскопов;
Устройство, которое измеряет течение напряжения и может визуально представлять их.

 

Werbung

Werbung