Messa a terra
La messa a terra è una questione molto importante per i dispositivi elettronici. Ci sono tre scopi di messa a terra:
(1) La messa a terra assicura che tutti i circuiti unitari nell'intero sistema di circuiti abbiano un potenziale di riferimento zero comune, assicurando un funzionamento stabile del sistema di circuiti.
(2) Prevenire interferenze da campi elettromagnetici esterni. La messa a terra dell'involucro può rilasciare molte cariche accumulate sull'involucro a causa dell'induzione elettrostatica attraverso la terra, altrimenti l'alta tensione formata da queste cariche può causare scariche di scintille all'interno dell'apparecchiatura e causare interferenze. Inoltre, per il corpo di schermatura del circuito, se viene selezionata una messa a terra adatta, è possibile ottenere anche un buon effetto di schermatura.
(3) Garantire un lavoro sicuro. Quando si verifica un'induzione elettromagnetica da fulmine diretto, può evitare danni alle apparecchiature elettroniche; Quando la tensione di ingresso dell'alimentatore CA a frequenza di potenza è direttamente collegata all'involucro a causa di un isolamento scadente o per altri motivi, può evitare incidenti da scosse elettriche per gli operatori. Inoltre, molti dispositivi medici sono direttamente collegati al corpo del paziente e quando l'involucro trasporta una tensione di 110 V o 220 V, esiste un pericolo mortale.
Pertanto, la messa a terra è il metodo principale per sopprimere il rumore e prevenire le interferenze. La messa a terra può essere intesa come un punto equipotenziale o una superficie equipotenziale, che è il potenziale di riferimento di un circuito o di un sistema, ma non necessariamente il potenziale di terra. Per prevenire possibili danni causati da fulmini e la sicurezza personale dei lavoratori, l'involucro delle apparecchiature elettroniche e i componenti metallici della sala computer devono essere collegati a terra e la resistenza di messa a terra dovrebbe generalmente essere piccola e non può superare il valore specificato.
Esistono fondamentalmente tre tipi di metodi di messa a terra per i circuiti, vale a dire messa a terra a punto singolo, messa a terra multi-punto e messa a terra ibrida. La messa a terra a punto singolo si riferisce a un circuito in cui un solo punto fisico è definito come punto di riferimento di messa a terra. Tutti gli altri punti che richiedono messa a terra sono direttamente collegati a questo punto. La messa a terra multi-punto si riferisce alla connessione diretta di ogni punto di messa a terra in un sistema al piano di messa a terra più vicino, per ridurre al minimo la lunghezza del cavo di messa a terra. Il piano di messa a terra può essere la piastra inferiore dell'apparecchiatura, il filo di messa a terra che attraversa l'intero sistema e, in sistemi più grandi, può anche essere la struttura portante dell'apparecchiatura, ecc. La messa a terra ibrida si riferisce al collegamento di quei punti di messa a terra ad alta frequenza che devono essere solo messi a terra, utilizzando condensatori di bypass e piani di messa a terra. Tuttavia, si dovrebbero fare degli sforzi per prevenire la risonanza causata dalla capacità di bypass e dall'induttanza del cavo.
Scudo
La schermatura è l'isolamento metallico tra due aree spaziali per controllare l'induzione e la radiazione di campi elettrici, campi magnetici e onde elettromagnetiche da un'area all'altra. In particolare, la schermatura viene utilizzata per circondare le fonti di interferenza di componenti, circuiti, assemblaggi, cavi o l'intero sistema per impedire la diffusione di campi elettromagnetici di interferenza; racchiudere il circuito, l'apparecchiatura o il sistema ricevente con schermatura per evitare che siano influenzati da campi elettromagnetici esterni.
Poiché lo scudo svolge una funzione di assorbimento dell'energia (perdita per correnti parassite), riflessione dell'energia (riflessione delle onde elettromagnetiche all'interfaccia dello scudo) e annullamento dell'energia (l'induzione elettromagnetica genera campi elettromagnetici inversi sullo strato dello scudo, che possono compensare parzialmente le onde elettromagnetiche di interferenza) contro le onde elettromagnetiche di interferenza esterne come fili, cavi, componenti, circuiti o sistemi, nonché onde elettromagnetiche interne, lo scudo ha la funzione di ridurre le interferenze.
I principi per la selezione dei materiali schermanti sono:
(1) Quando la frequenza del campo elettromagnetico interferente è elevata, la corrente parassita generata nel materiale metallico con bassa resistività viene utilizzata per compensare le onde elettromagnetiche esterne, ottenendo così un effetto schermante.
(2) Quando la frequenza delle onde elettromagnetiche interferenti è bassa, si dovrebbero utilizzare materiali con elevata permeabilità magnetica per limitare le linee di forza magnetiche all'interno dello schermo ed evitare che si diffondano nello spazio schermato.
(3) In alcune situazioni, se sono richiesti buoni effetti di schermatura sia per i campi elettromagnetici ad alta frequenza che per quelli a bassa frequenza, i corpi di schermatura multistrato sono spesso realizzati con materiali metallici diversi.
Filtro
Il filtraggio è una misura importante per sopprimere e prevenire le interferenze. Il filtro può ridurre significativamente il livello di interferenza condotta, perché i componenti dello spettro di interferenza non sono in rete con la frequenza del segnale utile. Il filtro ha buone capacità di soppressione per questi componenti che sono diversi dalla frequenza del segnale utile, ottenendo così altre funzioni di soppressione delle interferenze che sono difficili da ottenere. all'effetto. Pertanto, l'uso di reti di filtraggio è una misura potente sia per sopprimere le fonti di interferenza ed eliminare l'accoppiamento di interferenza, sia per migliorare la capacità anti-interferenza delle apparecchiature riceventi. L'uso di reti di disaccoppiamento resistore-condensatore e induttore-condensatore può isolare il circuito dall'alimentazione, eliminare l'accoppiamento tra i circuiti e impedire ai segnali di interferenza di entrare nel circuito. Per i circuiti ad alta frequenza, può essere utilizzato un filtro CLCMπ composto da due condensatori e un induttore (induttore ad alta frequenza). Esistono molti tipi di filtri e la selezione del filtro appropriato può eliminare l'accoppiamento indesiderato.
Selezione corretta dei componenti passivi
I componenti passivi pratici non sono "ideali" e le loro proprietà differiscono da quelle ideali. I componenti pratici possono essere essi stessi una fonte di interferenza, quindi la corretta selezione dei componenti passivi è molto importante. A volte le caratteristiche dei componenti possono anche essere utilizzate per sopprimere e prevenire le interferenze.
Tecnologia dei circuiti
A volte i requisiti per la soppressione e la prevenzione delle interferenze non possono essere soddisfatti dopo l'uso della schermatura. È possibile combinare la schermatura e adottare misure di bilanciamento e altre tecnologie di circuito. Un circuito bilanciato è quello in cui i due conduttori in un circuito a due fili e tutti i circuiti collegati ai due conduttori hanno la stessa impedenza a terra o ad altri conduttori. Il suo scopo è quello di rendere uguali i segnali di interferenza captati dai due fili. Il rumore di interferenza in questo momento è un segnale di modo comune e può scomparire da solo al carico. Inoltre, possono essere utilizzate anche altre tecnologie di circuito, come reti di contatto, circuiti di sagomatura, circuiti di integrazione e circuiti stroboscopici, ecc. In breve, l'uso della tecnologia di circuito è anche una misura importante per sopprimere e prevenire le interferenze.
