EMC ڈیزائن سرکٹس میں فلٹر کیپسیٹرز، کامن موڈ انڈکٹرز، اور مقناطیسی موتیوں کے عام اعداد ہیں، اور یہ برقی مقناطیسی مداخلت کو ختم کرنے کے لیے تین طاقتور ٹولز بھی ہیں۔
سرکٹ میں ان تینوں کے کردار کے لئے، مجھے یقین ہے کہ بہت سے انجینئرز نہیں سمجھتے ہیں، تین EMC کو ختم کرنے کے اصول کے تفصیلی تجزیہ کے ڈیزائن سے مضمون.
1. فلٹر کیپسیٹر
اگرچہ اعلی تعدد شور کو فلٹر کرنے کے نقطہ نظر سے کیپسیٹر کی گونج ناپسندیدہ ہے، کیپسیٹر کی گونج ہمیشہ نقصان دہ نہیں ہوتی ہے۔
جب فلٹر کیے جانے والے شور کی فریکوئنسی کا تعین کیا جاتا ہے، تو کیپسیٹر کی صلاحیت کو ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے تاکہ گونجنے والا نقطہ صرف خلل کی فریکوئنسی پر گرے۔
عملی انجینئرنگ میں، فلٹر کیے جانے والے برقی مقناطیسی شور کی فریکوئنسی اکثر سینکڑوں میگا ہرٹز، یا 1GHz سے بھی زیادہ ہوتی ہے۔اس طرح کے ہائی فریکوئنسی برقی مقناطیسی شور کے لیے، مؤثر طریقے سے فلٹر کرنے کے لیے تھرو کور کپیسیٹر استعمال کرنا ضروری ہے۔
جس وجہ سے عام کیپسیٹرز ہائی فریکوئنسی شور کو مؤثر طریقے سے فلٹر نہیں کر پاتے ہیں اس کی دو وجوہات ہیں:
(1) ایک وجہ یہ ہے کہ کیپیسیٹر لیڈ کی انڈکٹنس کیپیسیٹر گونج کا سبب بنتی ہے، جو ہائی فریکوئنسی سگنل کے لیے ایک بڑی رکاوٹ پیش کرتی ہے، اور ہائی فریکوئنسی سگنل کے بائی پاس اثر کو کمزور کرتی ہے۔
(2) ایک اور وجہ یہ ہے کہ تاروں کے درمیان پرجیوی گنجائش ہائی فریکونسی سگنل کو جوڑتی ہے، فلٹرنگ اثر کو کم کرتی ہے۔
تھرو کور کیپیسیٹر اعلی تعدد شور کو مؤثر طریقے سے فلٹر کرنے کی وجہ یہ ہے کہ تھرو کور کپیسیٹر کو نہ صرف یہ مسئلہ نہیں ہے کہ لیڈ انڈکٹنس کی وجہ سے کیپسیٹر کی گونج کی فریکوئنسی بہت کم ہے۔
اور تھرو کور کپیسیٹر کو دھاتی پینل پر براہ راست انسٹال کیا جا سکتا ہے، دھاتی پینل کا استعمال کرتے ہوئے ہائی فریکوئنسی آئسولیشن کا کردار ادا کیا جا سکتا ہے۔تاہم، تھرو کور کیپسیٹر استعمال کرتے وقت، توجہ دینے کا مسئلہ انسٹالیشن کا مسئلہ ہے۔
تھرو کور کپیسیٹر کی سب سے بڑی کمزوری اعلی درجہ حرارت اور درجہ حرارت کے اثرات کا خوف ہے، جس کی وجہ سے تھرو کور کپیسیٹر کو دھاتی پینل میں ویلڈنگ کرتے وقت بڑی مشکلات پیش آتی ہیں۔
ویلڈنگ کے دوران بہت سے کیپسیٹرز کو نقصان پہنچا ہے۔خاص طور پر جب بڑی تعداد میں کور کیپسیٹرز کو پینل پر نصب کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، جب تک کہ کوئی نقصان ہو، اس کی مرمت مشکل ہے، کیونکہ جب خراب شدہ کپیسیٹر کو ہٹا دیا جائے گا، تو یہ دوسرے قریبی کیپسیٹرز کو نقصان پہنچائے گا۔
2.Common mode inductance
چونکہ EMC کو درپیش مسائل زیادہ تر عام موڈ مداخلت ہیں، اس لیے کامن موڈ انڈکٹرز بھی ہمارے عام استعمال ہونے والے طاقتور اجزاء میں سے ایک ہیں۔
کامن موڈ انڈکٹر ایک عام موڈ مداخلت کو دبانے والا آلہ ہے جس میں کور کے طور پر فیرائٹ ہوتا ہے، جو ایک ہی سائز کے دو کنڈلیوں پر مشتمل ہوتا ہے اور ایک ہی فیرائٹ رِنگ مقناطیسی کور پر ایک ہی تعداد میں موڑ متوازی طور پر زخم لگا کر چار ٹرمینل ڈیوائس بناتا ہے۔ کامن موڈ سگنل کے لیے ایک بڑا انڈکٹینس دبانے والا اثر ہے، اور ڈفرنشل موڈ سگنل کے لیے ایک چھوٹا رساو انڈکٹنس ہے۔
اصول یہ ہے کہ جب کامن موڈ کرنٹ بہتا ہے، تو مقناطیسی انگوٹھی میں مقناطیسی بہاؤ ایک دوسرے پر غالب آ جاتا ہے، اس طرح کافی انڈکٹنس ہوتا ہے، جو کامن موڈ کرنٹ کو روکتا ہے، اور جب دونوں کنڈلی ڈیفرینشل موڈ کرنٹ سے گزرتے ہیں، مقناطیسی بہاؤ مقناطیسی انگوٹی میں ایک دوسرے کو منسوخ کر دیتا ہے، اور تقریبا کوئی انڈکٹنس نہیں ہوتا ہے، لہذا تفریق موڈ کرنٹ بغیر کسی توجہ کے گزر سکتا ہے۔
لہذا، کامن موڈ انڈکٹر متوازن لائن میں کامن موڈ انٹرفیس سگنل کو مؤثر طریقے سے دبا سکتا ہے، لیکن ڈیفرینشل موڈ سگنل کی نارمل ٹرانسمیشن پر اس کا کوئی اثر نہیں ہوتا ہے۔
کامن موڈ انڈکٹرز کو مندرجہ ذیل ضروریات کو پورا کرنا چاہیے جب وہ تیار کیے جائیں:
(1) کنڈلی کے کور پر زخم کی تاروں کو موصل ہونا چاہیے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ فوری اوور وولٹیج کے عمل کے تحت کوائل کے موڑ کے درمیان کوئی خرابی شارٹ سرکٹ نہیں ہے۔
(2) جب کنڈلی فوری طور پر بڑے کرنٹ سے گزرتی ہے، تو مقناطیسی کور سیر نہیں ہونا چاہیے۔
(3) فوری اوور وولٹیج کے عمل کے تحت دونوں کے درمیان ٹوٹ پھوٹ کو روکنے کے لیے کوائل میں مقناطیسی کور کو کوائل سے موصل کیا جانا چاہیے۔
(4) کنڈلی کو جہاں تک ممکن ہو ایک ہی تہہ میں زخم ہونا چاہیے، تاکہ کنڈلی کی طفیلی صلاحیت کو کم کیا جا سکے اور عارضی اوور وولٹیج کو منتقل کرنے کے لیے کوائل کی صلاحیت کو بڑھایا جا سکے۔
عام حالات میں، فلٹر کرنے کے لیے درکار فریکوئنسی بینڈ کے انتخاب پر توجہ دیتے ہوئے، کامن موڈ کی رکاوٹ جتنی زیادہ ہوگی، اتنا ہی بہتر ہوگا، اس لیے ہمیں کامن موڈ انڈکٹر کا انتخاب کرتے وقت ڈیوائس کے ڈیٹا کو دیکھنے کی ضرورت ہے، بنیادی طور پر مائبادا تعدد وکر
اس کے علاوہ، انتخاب کرتے وقت، سگنل پر ڈیفرینشل موڈ مائبادی کے اثرات پر توجہ دیں، بنیادی طور پر ڈفرنشل موڈ مائبادا پر توجہ مرکوز کریں، خاص طور پر تیز رفتار بندرگاہوں پر توجہ دیں۔
3. مقناطیسی مالا
پروڈکٹ ڈیجیٹل سرکٹ EMC ڈیزائن کے عمل میں، ہم اکثر مقناطیسی موتیوں کا استعمال کرتے ہیں، فیرائٹ مواد آئرن-میگنیشیم کھوٹ یا آئرن نکل ملاوٹ ہے، اس مواد میں اعلی مقناطیسی پارگمیتا ہے، وہ کنڈلی کے درمیان موڑنے والا ہو سکتا ہے۔ فریکوئنسی اور اعلی مزاحمت پیدا کی صلاحیت کم از کم.
فیرائٹ مواد عام طور پر اعلی تعدد پر استعمال ہوتے ہیں، کیونکہ کم تعدد پر ان کی اہم انڈکٹنس خصوصیات لائن پر ہونے والے نقصان کو بہت کم کرتی ہیں۔اعلی تعدد پر، وہ بنیادی طور پر رد عمل کی خصوصیت کے تناسب ہیں اور تعدد کے ساتھ تبدیل ہوتے ہیں۔عملی ایپلی کیشنز میں، فیرائٹ مواد ریڈیو فریکوئنسی سرکٹس کے لیے ہائی فریکوئنسی attenuators کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔
درحقیقت، فیرائٹ ریزسٹنس اور انڈکٹنس کے متوازی کے برابر بہتر ہے، مزاحمت کم فریکوئنسی پر انڈکٹر کی طرف سے شارٹ سرکیٹ ہوتی ہے، اور ہائی فریکوئنسی پر انڈکٹر مائبادا کافی زیادہ ہو جاتا ہے، تاکہ کرنٹ تمام مزاحمت سے گزر جائے۔
فیرائٹ ایک استعمال کرنے والا آلہ ہے جس پر اعلی تعدد توانائی کو حرارت کی توانائی میں تبدیل کیا جاتا ہے، جس کا تعین اس کی برقی مزاحمتی خصوصیات سے ہوتا ہے۔فیرائٹ مقناطیسی موتیوں میں عام انڈکٹرز سے بہتر اعلی تعدد فلٹرنگ خصوصیات ہیں۔
فیرائٹ اعلی تعدد پر مزاحم ہے، ایک بہت کم معیار کے عنصر کے ساتھ ایک انڈکٹر کے برابر، لہذا یہ ایک وسیع فریکوئنسی رینج پر اعلی رکاوٹ کو برقرار رکھ سکتا ہے، اس طرح اعلی تعدد فلٹرنگ کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔
کم فریکوئنسی بینڈ میں، مائبادا انڈکٹنس پر مشتمل ہوتا ہے۔کم تعدد پر، R بہت چھوٹا ہے، اور کور کی مقناطیسی پارگمیتا زیادہ ہے، اس لیے انڈکٹنس بڑا ہے۔L ایک اہم کردار ادا کرتا ہے، اور برقی مقناطیسی مداخلت کو عکاسی کے ذریعے دبایا جاتا ہے۔اور اس وقت، مقناطیسی کور کا نقصان چھوٹا ہے، پورا آلہ کم نقصان ہے، انڈکٹر کی اعلی Q خصوصیات، یہ انڈکٹر گونج پیدا کرنے میں آسان ہے، لہذا کم فریکوئنسی بینڈ میں، بعض اوقات بہتر مداخلت ہوسکتی ہے۔ فیرائٹ مقناطیسی موتیوں کے استعمال کے بعد۔
ہائی فریکوئنسی بینڈ میں، مائبادا مزاحمتی اجزاء پر مشتمل ہوتا ہے۔جیسے جیسے فریکوئنسی بڑھتی ہے، مقناطیسی کور کی پارگمیتا کم ہوتی جاتی ہے، جس کے نتیجے میں انڈکٹر کی انڈکٹنس میں کمی اور انڈکٹیو ری ایکٹنس جزو میں کمی واقع ہوتی ہے۔
تاہم، اس وقت، مقناطیسی کور کا نقصان بڑھ جاتا ہے، مزاحمتی جز بڑھتا ہے، جس کے نتیجے میں کل رکاوٹ میں اضافہ ہوتا ہے، اور جب ہائی فریکوئنسی سگنل فیرائٹ سے گزرتا ہے، تو برقی مقناطیسی مداخلت جذب ہو جاتی ہے اور شکل میں تبدیل ہو جاتی ہے۔ گرمی کی کھپت کی.
فیرائٹ دبانے والے اجزاء بڑے پیمانے پر پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز، پاور لائنوں اور ڈیٹا لائنوں میں استعمال ہوتے ہیں۔مثال کے طور پر، اعلی تعدد مداخلت کو فلٹر کرنے کے لیے پرنٹ شدہ بورڈ کے پاور کورڈ کے انلیٹ سرے میں فیرائٹ دبانے والا عنصر شامل کیا جاتا ہے۔
فیرائٹ مقناطیسی رنگ یا مقناطیسی مالا خاص طور پر اعلی تعدد مداخلت اور سگنل لائنوں اور پاور لائنوں پر چوٹی کی مداخلت کو دبانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اور یہ الیکٹرو اسٹاٹک ڈسچارج پلس مداخلت کو جذب کرنے کی صلاحیت بھی رکھتا ہے۔چپ مقناطیسی موتیوں یا چپ انڈکٹرز کا استعمال بنیادی طور پر عملی استعمال پر منحصر ہے۔
چپ انڈکٹرز گونجنے والے سرکٹس میں استعمال ہوتے ہیں۔جب غیر ضروری EMI شور کو ختم کرنے کی ضرورت ہو تو چپ مقناطیسی موتیوں کا استعمال بہترین انتخاب ہے۔
چپ مقناطیسی موتیوں اور چپ انڈکٹرز کا اطلاق
چپ انڈکٹرز:ریڈیو فریکوئنسی (RF) اور وائرلیس کمیونیکیشن، انفارمیشن ٹیکنالوجی کا سامان، ریڈار ڈیٹیکٹر، آٹوموٹو الیکٹرانکس، سیلولر فونز، پیجرز، آڈیو آلات، پرسنل ڈیجیٹل اسسٹنٹس (PDAs)، وائرلیس ریموٹ کنٹرول سسٹم، اور کم وولٹیج پاور سپلائی ماڈیولز۔
چپ مقناطیسی موتیوں کی مالا:گھڑی پیدا کرنے والے سرکٹس، اینالاگ اور ڈیجیٹل سرکٹس کے درمیان فلٹرنگ، I/O ان پٹ/آؤٹ پٹ اندرونی کنیکٹرز (جیسے سیریل پورٹس، متوازی پورٹس، کی بورڈز، چوہے، لمبی دوری کی ٹیلی کمیونیکیشنز، لوکل ایریا نیٹ ورک)، RF سرکٹس اور منطقی آلات کے لیے حساس مداخلت، پاور سپلائی سرکٹس، کمپیوٹرز، پرنٹرز، ویڈیو ریکارڈرز (VCRS)، ٹیلی ویژن سسٹمز اور موبائل فونز میں EMI شور کو دبانے میں اعلی تعدد کی فلٹرنگ۔
مقناطیسی مالا کی اکائی اوہم ہے، کیونکہ مقناطیسی مالا کی اکائی ایک خاص تعدد پر پیدا ہونے والی رکاوٹ کے مطابق برائے نام ہے، اور مائبادا کی اکائی بھی اوہم ہے۔
مقناطیسی مالا ڈیٹاشیٹ عام طور پر منحنی خطوط کی تعدد اور رکاوٹ کی خصوصیات فراہم کرے گا، عام طور پر 100MHz معیار کے طور پر، مثال کے طور پر، جب 100MHz کی فریکوئنسی جب مقناطیسی مالا کا مائبادا 1000 ohms کے برابر ہو۔
ہم جس فریکوئنسی بینڈ کو فلٹر کرنا چاہتے ہیں، اس کے لیے ہمیں مقناطیسی مالا کا مائبادا جتنا بڑا ہو، اتنا ہی بہتر، عام طور پر 600 اوہم یا اس سے زیادہ کا انتخاب کرنا ہوگا۔
اس کے علاوہ، مقناطیسی موتیوں کا انتخاب کرتے وقت، مقناطیسی موتیوں کے بہاؤ پر توجہ دینا ضروری ہے، جس میں عام طور پر 80٪ کی کمی کی ضرورت ہوتی ہے، اور پاور سرکٹس میں استعمال ہونے پر وولٹیج ڈراپ پر DC مائبادا کے اثر پر غور کیا جانا چاہیے۔
پوسٹ ٹائم: جولائی 24-2023