ما هي مصادر الضوضاء التي يمكن لمرشحات EMI التعامل معها؟

مع التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا الحديثة، يتم استخدام الإلكترونيات وإلكترونيات الطاقة والمعدات الكهربائية على نطاق واسع بشكل متزايد. تملأ الإشارات الكهرومغناطيسية عالية الكثافة واسعة النطاق التي تولدها أثناء التشغيل المساحة بأكملها، وتشكل بيئة كهرومغناطيسية معقدة.
يحتوي مصدر الطاقة للمعدات الإلكترونية، مثل شبكة طاقة التيار المتردد 220 فولت/50 هرتز أو مولد التيار المتردد 115 فولت/400 هرتز، على ضوضاء EMI مختلفة. من بينها، مصادر التداخل الكهرومغناطيسي الاصطناعي، مثل إشارات الإرسال الراديوي لمختلف أجهزة الرادار والملاحة والاتصالات وغيرها من المعدات، سوف تحفز إشارات التداخل الكهرومغناطيسي على خط الطاقة وكابل توصيل المعدات الإلكترونية. سوف تولد الآلات الدوارة الكهربائية وأنظمة الإشعال عمليات عابرة وتداخل ضوضاء إشعاعية في دائرة الحمل الاستقرائي؛ وهناك أيضًا مصادر تداخل طبيعية، مثل ظاهرة تفريغ البرق وضوضاء التداخل الكوني. الأول لديه مدة قصيرة ولكن طاقة عالية، والأخير لديه نطاق تردد واسع. بالإضافة إلى ذلك، فإن مكونات الدائرة الإلكترونية نفسها ستولد أيضًا ضوضاء حرارية عند العمل.
ستؤثر ضوضاء التداخل الكهرومغناطيسي هذه على التشغيل العادي للمعدات الإلكترونية المختلفة العاملة في هذه البيئة من خلال اقتران الإشعاع والتوصيل.
ومن ناحية أخرى، فإن المعدات الإلكترونية ستولد أيضًا أصوات تداخل كهرومغناطيسي مختلفة عند العمل. على سبيل المثال، تستخدم الدوائر الرقمية إشارات النبض (موجات مربعة) لتمثيل العلاقات المنطقية. يُظهر تحليل أشكال موجات النبض الخاصة بها أن نطاق طيفها التوافقي واسع جدًا. بالإضافة إلى ذلك، هناك قطارات نبضية ذات ترددات تكرارية متعددة في الدوائر الرقمية. تحتوي قطارات النبض هذه على توافقيات أكثر ثراءً، وأطيافًا أوسع، وضوضاء تداخل كهرومغناطيسي أكثر تعقيدًا.
تعد الأنواع المختلفة من مصادر الطاقة المنظمة أيضًا مصدرًا للتداخل الكهرومغناطيسي. في مصادر الطاقة المنظمة الخطية، يمكن للتيارات النابضة أحادية الاتجاه التي تتشكل عن طريق التصحيح أن تسبب أيضًا تداخلًا كهرومغناطيسيًا؛ تتميز مصادر تحويل الطاقة بمزايا الحجم الصغير والكفاءة العالية، ويتم استخدامها على نطاق واسع بشكل متزايد في المعدات الإلكترونية الحديثة. ومع ذلك، نظرًا لأنها في حالة تبديل أثناء تحويل الطاقة، فهي بحد ذاتها مصدر قوي جدًا لضوضاء EMI. إن ضوضاء EMI التي تولدها لها نطاق ترددي واسع وكثافة عالية. تعمل ضوضاء التداخل الكهرومغناطيسي هذه أيضًا على تلويث البيئة الكهرومغناطيسية من خلال الإشعاع والتوصيل، مما يؤثر على التشغيل العادي للمعدات الإلكترونية الأخرى.
بالنسبة للمعدات الإلكترونية، عندما تؤثر ضوضاء EMI على الدوائر التناظرية، فإن نسبة الإشارة إلى الضوضاء في نقل الإشارة سوف تتدهور. في الحالات الشديدة، سيتم غمر الإشارة المراد إرسالها بضوضاء EMI ولا يمكن معالجتها. عندما تؤثر ضوضاء EMI على الدوائر الرقمية، فإنها ستتسبب في حدوث أخطاء في العلاقات المنطقية وتؤدي إلى نتائج غير صحيحة.
بالنسبة لمعدات إمداد الطاقة، بالإضافة إلى دائرة تحويل الطاقة، هناك أيضًا دوائر القيادة، ودوائر التحكم، ودوائر الحماية، ودوائر الكشف عن مستوى الإدخال والإخراج، وما إلى ذلك. الدوائر معقدة للغاية. تتكون هذه الدوائر بشكل رئيسي من دوائر متكاملة عامة أو خاصة. عندما تتعطل بسبب التداخل الكهرومغناطيسي، سيتوقف مصدر الطاقة عن العمل، مما يتسبب في عدم عمل المعدات الإلكترونية بشكل صحيح. إن استخدام مرشحات ضوضاء شبكة الطاقة يمكن أن يمنع بشكل فعال مصدر الطاقة من حدوث خلل بسبب تداخل الضوضاء الكهرومغناطيسية الخارجية.