y, Sanoat EMC sinov standartlari va asosiy talablari
Sanoat uskunasining EMC sinovi Xalqaro Elektrotexnika Komissiyasi (IEC), Yevropa standartlari (EN) va Xitoy milliy standartlari (GB) ning uch darajali tizimiga- mos kelishi kerak. Sinovning asosiy elementlariga quyidagilar kiradi:
Radiatsion emissiya (RE): Sinov chastotasi 30 MGts dan 1 GGts gacha bo'lgan chastotani qamrab oladi va uskuna antenna orqali 40 dB m V/m (10 m masofa) dan kam yoki unga teng elektromagnit maydon intensivligini qabul qilish uchun talab qilinadi. Buzilgan LCD kodining soat signali va uning harmoniklari asosiy nurlanish manbalari bo'lib, dizaynda optimallashtirilmagan bo'lsa, ular standartdan oshib ketishga moyil.
O'tkazilayotgan shovqin (CE): Sinov chastotasi 150kHz va 30MHz oralig'ida va elektr tarmog'idagi shovqin kuchlanishi chiziq empedansini barqarorlashtirish tarmog'i (LISN) orqali o'lchanadi. Agar uzilgan LCD displeyning quvvat moduli filtrlash dizaynini qabul qilmasa, yuqori{3}}chastotali shovqin elektr tarmog'iga elektr uzatish liniyasi orqali uzatilishi va boshqa qurilmalarga ta'sir qilishi mumkin.
Elektrostatik zaryadsizlanish (ESD): IEC 61000-4-2 standartiga muvofiq, uskuna korpusi va interfeysiga ± 8kV kontaktli deşarj va ± 15kV havo oqimini qo'llang. Agar uzilgan LCD displeyning sensorli paneli yoki interfeysi himoyaga ega bo'lmasa, ESD displey anormalliklariga yoki kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin.
Ko'tarilish immuniteti (SURGE): Uskunaning kuchlanish kuchlanishiga bardosh berish qobiliyatini sinab ko'rish uchun chaqmoq urishi yoki yuqori oqim o'zgarishi ta'sirini simulyatsiya qiling. Sanoat muhitida buzilgan kodli LCD kamida ± 2kV kuchlanish ta'siriga bardosh berishi kerak.
2, Buzilgan kodli LCD displeyda EMC shovqin manbalarini tahlil qilish
Buzilgan LCD kodining EMC muammosi asosan quyidagi jihatlardan kelib chiqadi:
Soat signali harmoniklari: Buzilgan kodli LCD displeyning harakatlanish davri odatda Furye seriyasining kengayishidan keyin bir nechta harmonikalarni (150 MGts va 300 MGts kabi) hosil qiluvchi yuqori chastotali soatdan (masalan, 15 MGts) foydalanadi. Agar soat signali filtrlanmagan yoki ekranlanmagan bo'lsa, harmonikalar tenglikni simlari yoki ulagichlari orqali kosmosga tarqalishi mumkin, bu esa RE standartdan oshib ketishiga olib keladi.
Elektr ta'minoti shovqini: Agar uzilgan LCD displeyning quvvat moduli p - tipidagi filtr yoki umumiy rejim induktoridan foydalanmasa, kommutatsiya quvvat manbaining yuqori chastotali shovqini (masalan, 100 kHz dan 1 MGts gacha) elektr tarmog'iga elektr uzatish liniyasi orqali uzatilishi va Idoralar bilan bog'liq muammolarga olib kelishi mumkin.
Interfeysni ulash: Agar ajratilgan LCD displeyning signal interfeysi (masalan, SPI, I2C) optoelektronik yoki magnit izolyatsiyadan foydalanmasa, tashqi shovqin signal liniyasi orqali haydovchi pallasiga ulanishi mumkin, bu esa g'ayritabiiy displeyga olib kelishi mumkin.
PCB joylashuvidagi nuqsonlar: Agar yuqori tezlikdagi signal liniyalari (masalan, soat liniyalari) differensial tarzda yoʻnaltirilmagan boʻlsa yoki raqamli tuproq va analog yer magnit boncuklar bilan ajratilmagan boʻlsa, u yer simi shovqinini hosil qilishi va ESD immunitetini kamaytirishi mumkin.
3, buzilgan kodli LCD uchun EMC himoya qilish texnologiyasi tizimi
Yuqorida aytib o'tilgan shovqin manbalariga javoban, buzilgan kodlari bo'lgan LCD uchun himoya tizimini uchta jihatdan qurish kerak: material tanlash, strukturaviy dizayn va sxemani optimallashtirish.
1. Moddiy va konstruktiv optimallashtirish
Supero'tkazuvchilar qoplama: 10 ⁶ -10 Ō Ō/sq oralig'ida sirt qarshiligini nazorat qilish uchun displey ekrani yuzasiga ITO o'tkazgich qatlamini püskürtün, bu statik elektrni tezda chiqarib yuborishi va ESD immunitetini ± 8 kV ga yaxshilashi mumkin.
Himoya qopqog'i dizayni: Drayverning IC va soat sxemalari kabi PCBning asosiy joylariga mis folga ekran qoplamalarini qo'shing va yaqin{0}}maydon bog'lanishini kamaytirish uchun ularni vites orqali erga ulang. Muayyan sanoat bosim o'tkazgichi ushbu dizayn orqali 300 MGts chastota nuqtasida radiatsiya intensivligini 15 dB ga kamaytiradi.
Kabelni himoya qilish: Signal va elektr uzatish liniyalari o'ralgan juft ekranlangan simlardan foydalanadi, ekranlash qatlami umumiy rejim nurlanishini kamaytirish uchun ulagich korpusiga 360 daraja tugaydi. Muayyan sanoat servo haydovchi ushbu yaxshilanish orqali o'tkazilayotgan shovqinni 10 dB ga kamaytirdi.
2. Sxemani optimallashtirish loyihasi
Quvvatni filtrlash: Differensial va umumiy tartibdagi shovqinni bostirish uchun quvvat kiritish terminaliga induktivlik qiymatlari 100 mkH dan 1 mH gacha va sig‘im qiymatlari 0,1 mF dan 10 mF gacha bo‘lgan p - tipidagi filtr qo‘shing. Muayyan sanoat sensori ushbu dizayn orqali quvvat manbai uchidagi buzilish kuchlanishini chegara qiymatidan pastga tushiradi.
Signalni filtrlash: Yuqori chastotali shovqinni kamaytirish uchun analog signal kiritishiga RC past{0}}oʻtish filtrini qoʻshing, bunda kesish chastotasi signal oʻtkazuvchanligidan 1,5 baravar koʻp boʻladi. Muayyan tibbiy qurilma signal chizig'ining nurlanishini 8 dB ga kamaytirish uchun ushbu texnologiyadan foydalanadi.
Soat signalini qayta ishlash: soat signalining ko'tarilgan chekka vaqtini uzaytiring va uning yuqori-chastotali garmonik amplitudasini kamaytiring; Yoki soat chastotasini kamaytiring (masalan, 15 MGts dan 8 MGts gacha) va harmonik chastota nuqtalarini sinov chastotasi diapazonidan tashqariga o'tkazing. Muayyan bitta panel chastotani pasaytirish dizayni orqali 150MHz radiatsiya qiymatini 1/20 ga kamaytiradi.
3. Topraklama va tartibni optimallashtirish
Bir nuqtali topraklama: past-chastotali zanjirlarda (<1MHz), a star shaped grounding structure is used, where the digital ground and analog ground are connected at a single point through magnetic beads to avoid ground potential differences. A certain industrial controller has reduced ground bounce noise to 2mV through this design.
Ko'p qatlamli PCB dizayni: To'rt qatlamli tenglikni yaratishda mustaqil qatlamlar va quvvat qatlamlari o'rnatiladi va elektromagnit ulanishni kamaytirish uchun qatlamlararo ulanishlar orqali amalga oshiriladi. Ma'lum bir temir yo'l tranzit uskunasi ushbu sxema orqali radiatsiya emissiyasini 12 dB ga kamaytiradi.
Sezuvchan modul izolyatsiyasi: analog sxemalar, raqamli kontaktlarning zanglashiga olib kelishi va quvvat davrlarini zonalarga bo'ling va signalning o'zaro shovqinini kamaytirish uchun zonalar o'rtasida izolyatsiya chiziqlarini o'rnating. Muayyan aqlli hisoblagich ushbu dizayn orqali ESD ishdan chiqish darajasini 90% ga kamaytirdi.
4, Sanoat amaliyoti va vaziyatni tahlil qilish
1-holat: Sanoat bosim o'tkazgichlaridan ortiqcha nurlanish emissiyasini tuzatish
Muayyan sanoat bosim o'tkazgichi 300 MGts chastota nuqtasida standartdan 10 dB ga oshib ketdi va quyidagi choralar bilan tuzatildi:
ADC va MCU modullarini qoplash uchun tenglikni himoya qiluvchi qopqoqni qo'shing, ekranlash samaradorligini 15 dB ga oshiring;
Quvvat va signal liniyalarini o'ralgan juft ekranlangan simlarga o'zgartiring. Himoya qatlamini erga ulagandan so'ng, radiatsiya intensivligi 8 dB ga kamayadi;
PCB simlarini optimallashtiring, yuqori{0}}chastotali signal liniyasi uzunligini qisqartiring va differentsial rejim nurlanishini 5dB ga kamaytiring.
Nihoyat, qurilma IEC 61000-4-3 radiatsiyaviy emissiya testidan o'tdi.
2-holat: Sanoat sensorlarining ESD immunitetining etarli emasligini tuzatish
Muayyan sanoat sensori ± 8kV kontaktli zaryadsizlanish sinovi paytida funktsional anormalliklarga duch keldi. Tuzatish choralari quyidagilarni o'z ichiga oladi:
Himoya samaradorligini 50 dB ga oshirish uchun qobiqning tikuvlariga o'tkazuvchan kauchuk yostiqchalarni qo'shing;
Pastki oqim zanjirini samarali himoya qilish uchun signalni kiritish terminaliga 6V dan kam yoki unga teng kelepçe kuchlanishi bilan TVS diodli qatorni qo'shing;
PCB simlarini optimallashtiring, yer darajasidagi mis folga qoplamini oshiring va ESD energiya ulanishini kamaytiring.
Nihoyat, qurilma IEC 61000-4-2 ESD testidan o'tdi.
