نمای کلی
در دستگاههای الکترونیکی مدرن و سیستمهای الکترومکانیکی، حلقههای لغزنده الکتریکی انتقال انرژی الکتریکی و سیگنالها را بین قطعات در حال چرخش و قطعات ثابت امکانپذیر میسازند. با این حال، آنها اغلب در حین کار با مشکلات سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) مواجه می شوند. و این مسائل ممکن است منجر به خطاهای انتقال داده یا حتی نقص در عملکرد تجهیزات شود. در این مقاله، علل مشکلات EMC آن را بررسی میکنیم و راهحلهای موثری را ارائه میکنیم.

علل مشکلات EMC حلقه های لغزنده
منبع اختلال
هنگامی که برس های یک حلقه لغزش الکتریکی روی حلقه های رسانا می لغزند، بارهای الکتریکی ساکن به دلیل اصطکاک ایجاد می شود. تجمع و آزاد شدن این بارها باعث ایجاد تداخل الکترومغناطیسی می شود که بر عملکرد قطعات الکترونیکی اطراف تأثیر می گذارد.
واحد دریافت
حرکت نسبی بین حلقههای رسانا و برسها معادل برش خطوط مغناطیسی نیرو است که باعث ایجاد نیروی الکتروموتور القایی میشود. این یک جریان نویز در مدار ایجاد می کند و سپس مشکلات EMC را ایجاد می کند.
کانال انتقال
در طول انتقال سیگنال توسط حلقه های لغزشی چند کاناله، جفت الکترومغناطیسی بین کانال های مختلف رخ می دهد که منجر به تداخل سیگنال می شود.
اقداماتی برای حل مشکلات سازگاری الکترومغناطیسی حلقه های لغزش
1. طراحی محافظ
محافظ میدان مغناطیسی
ما می توانیم از مواد با نفوذپذیری بالا مانند فریت برای ساخت یک ساختار محافظ میدان مغناطیسی استفاده کنیم. فریت می تواند میدان مغناطیسی خارجی را به داخل آن هدایت کند و شدت میدان مغناطیسی را تا حدود 90 درصد کاهش دهد.
محافظ امواج الکترومغناطیسی
این به استفاده از لایه های محافظ فلزی (مانند مس یا آلومینیوم) یا پوشش های رسانا برای مقاومت در برابر نفوذ امواج الکترومغناطیسی اشاره دارد. به خصوص در یک محیط امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا، آنها می توانند ضریب نفوذ امواج الکترومغناطیسی را در 5٪ کنترل کنند.
2. طراحی زمین
زمین تک نقطه ای
اتصال زمین تک نقطه ای به این معنی است که تمام اجزای سیستم اسلیپ رینگ که نیاز به اتصال به زمین دارند به یک نقطه اتصال به زمین متصل می شوند. این روش زمین می تواند از تشکیل حلقه های زمین جلوگیری کند و تداخل الکترومغناطیسی ناشی از جریان های زمین را کاهش دهد.
زمین چند نقطه ای
در کاربردهای فرکانس بالا، طراحی زمین چند نقطه ای، هر جزء از حلقه لغزش را به زمین نزدیک متصل می کند. همچنین میتوانیم اجزایی مانند چوکهای حالت مشترک را در خطوط اتصال به زمین اضافه کنیم تا جریانهای تداخل حالت معمولی را سرکوب کنیم.
3. فناوری فیلترینگ
فیلتر برق
فیلترهای خطوط برق بین خطوط برق و دستگاه های الکترونیکی برای سرکوب تداخل الکترومغناطیسی انگلی در انتقال نیرو نصب می شوند، مانند فیلترهای برق نوع LC.
فیلتر سیگنال:
محل نصب فیلتر سیگنال باید تا حد امکان به منبع سیگنال یا هر دو انتهای سیگنال (انتهای دریافت کننده) نزدیک باشد. نوع آن با توجه به پهنای باند سیگنال و فرکانس تداخل متفاوت است.
4. طراحی بهینه سازی
یک ساختار حلقه رسانای تقسیمبندی شده احتمال جفت شدن خازنی و تداخل سیگنال را کاهش میدهد.
ما باید اندازه و فاصله حلقه های لغزنده الکتریکی را به طور معقولی طراحی کنیم و تلاقی کابل ها را کاهش دهیم.
5. بهبود مواد
ما می توانیم از مواد با نفوذپذیری بالا برای محافظت از میدان مغناطیسی استفاده کنیم تا ورود و خروج تشعشعات داخلی و خارجی در حلقه لغزش را محدود کنیم.
برس های گرافیتی یا برس های فلزی گرانبها با رسانایی الکتریکی خوب و اصطکاک کم را انتخاب کنید. این باعث می شود که تماس بین آنها و حلقه های رسانا پایدار باشد و تداخل الکترومغناطیسی را کاهش دهد.
6. تایید داده ها
در انتهای دریافت داده های ارسال شده توسط حلقه لغزشی، به استانداردهای تست EMC مراجعه کنید و از روش هایی مانند بررسی افزونگی چرخه ای (CRC) برای تأیید داده های دریافتی استفاده کنید.
برای سیگنال های دارای نویز تولید شده توسط تداخل الکترومغناطیسی، آنها را از طریق الگوریتم های فیلتر دیجیتال، الگوریتم های هموارسازی سیگنال و غیره پردازش کنید تا ویژگی های سیگنال اصلی بازیابی شود.
راه حل های ارائه شده توسط ByTune به شرح زیر است
1. ByTune از مواد با نفوذپذیری بالا برای اجرای محافظ میدان مغناطیسی در ساختار حلقه لغزش الکتریکی برای شرایط کاری مختلف استفاده می کند.
2. مسیرهای انتشار نویز الکترومغناطیسی کوپلینگ الکترواستاتیک و کوپلینگ القایی را در حلقه لغزش قطع می کنیم. و این با استفاده از مواد بسیار رسانا، محفظه های ویژه و طرح های مسیریابی PCB به دست می آید.
3. ByTune طرح های سیم زمین مناسب را برای کل سیستم شما طراحی می کند تا اطمینان حاصل کند که پتانسیل سیم زمین تا حد ممکن پایدار است و در نتیجه تداخل را از بین می برد.
نتیجه گیری
با توجه به موارد فوق، میتوان دریافت که مسائل مربوط به سازگاری الکترومغناطیسی حلقههای لغزش باید از جنبههای مختلف مورد توجه و بررسی قرار گیرد. این شامل طراحی محافظ، طراحی زمین، فناوری فیلتر، بهینه سازی طراحی، انتخاب مواد و آزمایش دقیق است. ByTune یک راه حل کامل حلقه لغزش EMC از طراحی، آزمایش تا صدور گواهی را ارائه می دهد تا به شما در بهبود سازگاری الکترومغناطیسی حلقه های لغزنده کمک کند. اگر علاقه دارید لطفابا ما تماس بگیریدبرای کسب دانش حرفه ای بیشتر!
