Elektromagnetische interferentie (EMI) is een hoofdpijn veroorzakend, maar vaak onvermijdelijk probleem in veel systeemontwerpen.en het effect ervan zal ernstiger worden naarmate de werkfrequentie toeneemtEMI kan door de lucht worden uitgestraald, via signaal- en elektriciteitsleidingen worden geleid en in circuits worden geïnjecteerd, of als antennes worden gebruikt om het opnieuw uit te zenden.
Als een product EMI genereert of uitstraalt (d.w.z. "interferentiebron"), kan het de normale werking van nabijgelegen systemen verstoren, de conformiteitstest niet doorlopen en kan de lancering ervan worden verboden.Integendeel., als een product in de tegenovergestelde functie is en een opzettelijke of onopzettelijke ontvanger van EMI wordt (d.w.z. een "verstoord object"), kan het onverklaarbare intermitterende storingen, storingen,en onstabiele prestaties.
De impact van deze problemen is breed, variërend van een beetje grappig zoals mijn draadloze fiets snelheidsmeter, tot potentieel levensbedreigende situaties zoals vliegtuigen of ziekenhuizen,en veroorzaakt enorme verliezen in productielijnenMijn snelheidsmeter werkt in de frequentieband van 432 MHz, en om een of andere reden,op een stuk van 100 meter tussen een afgelegen huis en de nabijgelegen Amtrak-spoorlijnen (met een 20 kV-overhoofdlijn boven de spoorlijnen), de aflezing toont consequent tussen 65 en 85 MPH.
Hoe de impact van de EMI te minimaliseren
Het verminderen of elimineren van EMI-bronnen en hun effecten kan zowel eenvoudig als complex zijn.het gebruik van filtersNaast deze stappen geldt meestal het Pareto-principe: het elimineren van 80% van de interferentie vereist slechts 20% van de inspanning.Het elimineren van de resterende 20% van de interferentie kan 80% van de inspanning vereisen..
Elke opening op de behuizing, zoals de opening die nodig is voor aansluitingstekens en stopcontacten, is als een deur waardoor EMI-energie in beide richtingen kan passeren.als EMI alleen wordt veroorzaakt door stralende energie, kunnen afgeschermde connectoren het probleem oplossen.
Tientallen jaren geleden begonnen mensen dit probleem aan te pakken, in eerste instantie met behulp van coaxkabel en klassieke SO-239 en PL-259 vrouwelijke en mannelijke connectoren, evenals BNC-serie connectoren.Deze volledig afgeschermde RF-connectoren kunnen slechts één signaal per stuk ondersteunen en zijn niet geschikt voor gebruik met gelijkstroomstroomvoorzieningen en niet-RF-signalen..
Een goed alternatief is om "terug te gaan naar de toekomst" door een connectortype te gebruiken dat ooit de communicatieverbindingen en andere interfaces domineerde:de D-type ultra-kleine (D-Sub) connector die wordt geproduceerd door bedrijven zoals Molex (figuur 1)Voor de opkomst van USB en parallelle poorten gebruikten ingenieurs en veel consumenten deze 9-pin versie (bekend als DB-9) connector als interconnectapparaat voor het RS-232 seriële protocol.
Figuur 1: De veelgebruikte en duurzame D-subconnector- en adapterserie, met meerdere contactnummers, elektrische classificaties, EMI-filterbandbreedte en fysieke beëindigingsmethoden;Pi filters kunnen het probleem van geleide EMI oplossen. (Fotobron: Molex)
USB en Ethernet hebben grotendeels RS-232 vervangen, dus dit protocol is nu voornamelijk aanwezig in legacy-systemen en wordt zelden gebruikt in nieuwe ontwerpen.Er zijn veel redenen waarom dit type aansluiting duurzaam is:
Het naadloze metaal-metalen ontwerp zorgt voor 100% afscherming van draden.
De mechanische structuur is stevig en duurzaam en kan betrouwbaar worden vergrendeld tussen gekoppelde connectoren met behulp van pinnen en schroeven.
Er zijn meerdere versies beschikbaar voor selectie, waaronder 9-pin, 15-pin, 25-pin, 37-pin en 50-pin.
Het is noodzakelijk dat de in de bijlage bij Verordening (EG) nr. 765/2008 vermelde methoden worden toegepast om de in de bijlage bij Verordening (EG) nr. 765/2008 vermelde methoden te verbeteren.
Wanneer blokkeren alleen niet genoeg is om het probleem op te lossen
Het afschermen van D-subconnectoren lost het probleem van de uitgestraalde EMI-energie op, maar kan het probleem van geleide EMI niet oplossen.De hoogwaardige D-sub Pi adapter- en connectorserie van Molex voor EMI-filtering (zie ook figuur 1) is een aantrekkelijke oplossing geworden.
Deze connectoren hebben in hun contacten EMI-filters geïntegreerd, zodat er geen extra ruimte hoeft te worden ingenomen of op de printplaat componenten moeten worden toegevoegd.De aardingsdraad en de geïsoleerde draad bevinden zich in dezelfde connectorDeze systemen bieden een verscheidenheid aan mechanische structuren en terminaltypen om aan de ontwerpvereisten te voldoen.
Het ingebouwde filter kan voorkomen dat geleide EMI door de connector gaat, waardoor EMI wordt verminderd in kritieke scenario's zoals vliegtuigmotorbesturing, boordradio, beeldvormende apparatuur,verwerkingsapparatuur, en vele andere toepassingsscenario's.
De belangrijkste adapter- en connectorfuncties zijn:
Structuur: De geïntegreerde gietkap en de volledig gelaste interne structuur verbeteren de mechanische en elektrische prestaties en voorkomen storingen bij hoge trillingen.Deze connectoren voldoen aan de norm M24308 (MIL-DTL-24308).De met glasvezel gevulde polyestershell voldoet ook aan de UL 94 V-0 vlamvertragende norm.
Elektrische uithoudingsvermogen: Deze connectoren kunnen bestand zijn tegen tot DO-160 niveau IV blikseminslagen en wisselstroomomgevingsomstandigheden in de teststandaard voor de hardwareomgeving aan boord.
Elektrisch filteren: Met behulp van een drie-element Pi-configuratie (condensator, inductor en condensator) kan het filter hoogfrequente geluid van stroom- en signaalleidingen absorberen.De steile helling van de verzwakking helpt breedband-EMI te onderdrukken.
Voeding in condensatoren: om onnodige signaaloverdracht op het interconnectiepunt te voorkomen, zorgt de voeding in condensatoren voor een laag impedantie aardingspad.Deze condensatoren kunnen de geleide straling effectief verminderen, vooral in afgeschermde omhulsels waar traditionele condensatoren slecht presteren.
Inductiecomponenten (ferriet, toroïdale spoelen): Deze componenten absorberen hoogfrequente energie en verdrijven deze in de vorm van warmte, waardoor toevallige koppeling tot een minimum wordt beperkt.
De gebruiker kan de afsluitfrequentie van de EMI-filtering selecteren, aangezien deze connectoren een breed scala aan capaciteitswaarden bieden,overeenkomend met een breed scala aan afsluitfrequenties en daarmee verband houdende invoegverliezen (figuur 2).