מעניין

מה זה EMC: יסודות תאימות אלקטרומגנטית

מה זה EMC: יסודות תאימות אלקטרומגנטית

תאימות אלקטרומגנטית, EMC היא הרעיון לאפשר למכשירי אלקטרוניקה שונים לפעול ללא הפרעות הדדיות - הפרעות אלקטרומגנטיות, EMI - כאשר הם מופעלים בקרבה זה לזה.

לכל מעגלי האלקטרוניקה יש אפשרות להקרין להרים הפרעות חשמליות לא רצויות אשר יכולות לסכן את פעולתו של אחד המעגלים האלו.

מהי EMC - הגדרה

לעיתים קרובות כאשר מתמודדים עם EMC יש לשאול: מהו EMC; ולקבל הגדרה.

הגדרת EMC: EMC מוגדר כיכולת של מכשירים ומערכות לפעול בסביבתם האלקטרומגנטית מבלי לפגוע בתפקודם וללא תקלות ולהיפך.

תאימות אלקטרומגנטית, EMC מבטיחה כי פעולה אינה משפיעה על הסביבה האלקטרומגנטית במידה שתפקודם של מכשירים ומערכות אחרים מושפעים לרעה.

הצטברות מודעות EMC

בימים הראשונים של האלקטרוניקה היו מעט פריטים של ציוד אלקטרוניקה בשימוש. אולם כיום מספר פריטי האלקטרוניקה ביומיום עלה מאוד. חלקם משדרים אותות, בעוד רבים אחרים הם מקלטים רגישים. אחרים עשויים להשתמש במערכות אלקטרוניקה דיגיטליות שעלולות להיות מופעלות כוזב על ידי אותות חולפים. כל אלה עוד דוגמאות רבות עשויות להיות EMC מרכיב מכריע בכל תכנון אלקטרוניקה.

בימים הראשונים של מערכות אלקטרוניקה, פופים, פוני ורעש כללי שהתקבלו על ידי מכשירי רדיו נחשבו כחלק מ"חוויה "של האזנה לרדיו - גם אם הם נוצרו על ידי אדם מציוד חשמלי מקומי אחר.

חלק מהחששות העיקריים הראשונים להשפעות הפרעות חשמל על מערכות אלקטרוניקה נבעו מיישומים צבאיים. לאחר מלחמת העולם השנייה, עם עליית חשיבותם של הנשק הגרעיני, הדופק האלקטרוני שנוצר מפיצוץ והשפעתו על הציוד הפך לדאגה. גם ההשפעות של מערכות מכ"ם בעלות עוצמה גבוהה על ציוד היו חשש.

מאוחר יותר הסיכונים לציוד אלקטרוניקה הקשורים ל- ESD התגלו. לא רק שאלה פגעו בציוד האלקטרוניקה, אלא הם גם יכולים לקבוע טריגרים כוזבים.

במהלך שנות השבעים השימוש במעגלים לוגיים גדל במהירות, ועם זה עלו מהירויות המעבר. המעגלים הללו פתחו להשפעות EMI, וההכרה גוברת בצורך באמצעי הזהירות של EMC להשתלב בתכנון אם פריטים אלה יעבדו בצורה מספקת בעולם האמיתי.

כתוצאה מההתגשמות הגוברת הזו, מדינות רבות התוודעו ל- EMC כבעיה הולכת וגדלה. חלקם החלו להנפיק הוראות ליצרני הציוד האלקטרוני, והגדירו סטנדרטים שהציוד צריך לעמוד בהם לפני שיימכר ציוד. הקהילה האירופית הייתה אחד התחומים הראשונים שבהם אוכפו דרישות EMC. בעוד שרבים היו ספקנים בהתחלה, הכנסת תקני EMC העלתה סטנדרטים ואפשרה לרוב סוגי הציוד לפעול זה לצד זה ללא הפרעה. זה היה חשוב במיוחד עם הגידול המהיר בשימוש בטלפונים ניידים

יסודות EMC

מטרת השימוש באמצעי EMC היא להבטיח שמגוון פריטי ציוד אלקטרוניקה שונים יכולים לפעול בסמיכות מבלי לגרום להפרעה מיותרת.

ההפרעה שמולידה פגיעה בביצועים ידועה בשם הפרעות אלקטרומגנטיות, EMI. הפרעה זו היא שצריך להפחית כדי להבטיח כי פריטי ציוד חשמלי שונים תואמים ויכולים לפעול בנוכחות זה של זה.

ישנם שני אלמנטים עיקריים ל- EMC:

  • פליטות: פליטת EMI מתייחסת לייצור אנרגיה אלקטרומגנטית לא רצויה. יש להפחית את אלה מתחת לגבולות מקובלים מסוימים כדי להבטיח שהם לא יגרמו להפרעה לציוד אחר.
  • רגישות וחסינות: הרגישות של פריט אלקטרוניקה ל- EMI היא הדרך בה הוא מגיב לאנרגיה אלקטרומגנטית לא רצויה. מטרת תכנון המעגל היא להבטיח רמת חסינות גבוהה מספיק לאותות לא רצויים אלה.

הפרעות אלקטרומגנטיות, EMI

הפרעות אלקטרומגנטיות, EMI הוא השם שניתן לקרינה האלקטרומגנטית הלא רצויה הגורמת להפרעה פוטנציאלית לפריטים אחרים של ציוד אלקטרוניקה.

ישנן דרכים רבות בהן ניתן להעביר הפרעות אלקטרומגנטיות מפריט ציוד אחד למשנהו. הבנת שיטות אלה היא מפתח להפחתת השפעות ההפרעה האלקטרומגנטית.

ניתן לחלק את EMI לשתי קטגוריות:

  • הפרעות מתמשכות: ההפרעה הרציפה היא לעתים קרובות בצורה של אות רדיו או תנודה שנשמרת. זה יכול להיות ממתנד לא מסונן, או שהוא עשוי להיות בצורת רעש רחב פס.
  • הפרעות דחף: צורה זו של הפרעה מורכבת מדחף קצר. זה יכול לנבוע מהפרשות אלקטרוסטטיות, מברקים או ממעגל שעובר מיתוג.

מלבד הבנת צורת ההפרעה, יש גם לדעת כיצד עוברת ההפרעה מהמכשיר המשדר למכשיר המקבל. למרבה הצער זה לא תמיד קל לגלות שכן רבים מהנתיבים קשים להגדרה. עם זאת תכנון ראשוני טוב מקל על בעיות רבות.

תקני EMC

עם המודעות הגוברת והצורך לשמור על סטנדרטים גבוהים של תאימות אלקטרומגנטית הונהגו תקנים רבים שיעזרו ליצרנים לעמוד ברמות הדרושות להם כדי לשמור על תאימות אלקטרומגנטית מלאה.

לפני שנים רבות רמות ה- EMC היו נמוכות והפרעות התרחשו לעיתים קרובות - מוניות שחלפו על פני בית בזמן שהשתמשו בטלפון הרדיו שלהן עשויים לשבש את פעולת הטלוויזיה, והיו הרבה מקרים אחרים.

כתוצאה מכך, היה צורך להכניס תקני EMC על מנת להבטיח שהושגה רמות התאימות הנדרשות.

EMC הוא כעת חלק בלתי נפרד מכל פרויקט עיצוב אלקטרוניקה. עם התקנים המיושמים ואכופים כעת ברחבי העולם, כל מוצר חדש צריך לעמוד ונבדק בכדי להבטיח שהוא עומד בתקני EMC הרלוונטיים. אמנם זה מהווה אתגר נוסף למהנדס תכנון האלקטרוניקה, אך חיוני כי ננקטו נוהלי EMC טובים וכי ביצועי EMC של המוצר מספיקים בכדי להבטיח שהוא פועל כראוי בכל התרחישים הסבירים.


צפו בסרטון: קרינה ממכשירים חשמליים מסוכנת לבריאות - סרטון חובה (אוֹקְטוֹבֶּר 2021).