전기 자기 간섭 (EMI) 은 많은 시스템 설계에서 두통을 유발하지만 종종 피할 수없는 문제입니다.그리고 그 영향은 작업 빈도가 증가함에 따라 더 심각해질 것입니다.EMI 는 공기 를 통해 방출 될 수 있고, 신호 및 전력 선 을 통해 전달 될 수 있고, 회로 에 주입 될 수 있으며, 또는 안테나 로 사용 되어 다시 방출 될 수 있다.
만약 제품이 EMI를 생성하거나 방출한다면 (즉, "장애원"), 그것은 근처 시스템의 정상적인 작동에 방해를 줄 수 있고, 적합성 테스트에 실패할 수 있으며, 출시가 금지될 수 있습니다.오히려, 만약 제품이 반대 역할을 하고 의도적이거나 의도하지 않은 EMI의 수신자가 된다면 ("장애 대상") 설명할 수 없는 간헐적 고장, 고장,그리고 불안정한 성능.
이러한 문제들의 영향은 매우 광범위합니다. 제 무선 자전거 속도계처럼 조금 웃기는 것부터그리고 생산 라인에서 엄청난 손실을 발생내 스피도미터는 432MHz 주파수 대역에서 작동하고외딴 집과 인근의 암트랙 철도 사이의 100 야드 길이의 도로 (철도 위에 20kV 상공 선이), 판독은 65에서 85 MPH 사이를 지속적으로 보여줍니다.
EMI의 영향을 최소화하는 방법
EMI 원천과 그 영향의 감소 또는 제거는 간단하고 복잡할 수 있습니다. 기본 단계에는 충분한 지상, 포괄적 인 보호, 합리적인 우회 및 물론,필터 사용이러한 단계 외에도 일반적으로 "파레토 원칙"이 있습니다. 80%의 간섭을 제거하려면 20%의 노력이 필요합니다.나머지 20%의 간섭을 제거하는 동안 80%의 노력이 필요할 수 있습니다..
커버에 있는 모든 틈, 예를 들어 연결 플러그와 소켓에 필요한 틈은 EMI 에너지가 양쪽 방향으로 통과하도록 허용하는 문과 같습니다.만약 EMI가 방사된 에너지로만 발생한다면, 보호된 커넥터는 문제를 해결할 수 있습니다.
수십 년 전, 사람들은 이 문제를 해결하기 시작했습니다. 처음에는 동축 케이블과 고전적인 SO-239과 PL-259 여성 및 남성 커넥터, 그리고 BNC 시리즈 커넥터를 사용했습니다.이 완전히 보호 된 RF 커넥터는 각각 하나의 신호만을 지원 할 수 있으며 DC 전원 공급 장치 및 RF 신호가 아닌 DC 전원 공급 장치와 함께 사용할 수 없습니다..
좋은 대안은 통신 링크와 다른 인터페이스를 지배했던 커넥터 유형을 사용하여 "미래로 돌아가기"입니다.모렉스 (Molex) 와 같은 회사에서 생산하는 D형 초소형 (D-Sub) 커넥터 (그림 1)USB 및 병렬 포트가 등장하기 전에, 엔지니어와 많은 소비자들은 RS-232 일련 프로토콜의 상호 연결 장치로 이 9핀 버전 (DB-9로 알려진) 커넥터를 사용했습니다.
그림 1: 널리 사용되고 내구성 있는 D-Sub 커넥터 및 어댑터 시리즈, 여러 개의 연락 번호, 전기 등급, EMI 필터링 대역폭 및 물리적 종료 방법;Pi 필터는 유도 EMI의 문제를 해결할 수 있습니다(사진 출처: 모렉스)
USB와 이더넷은 대부분 RS-232를 대체했기 때문에 이 프로토콜은 현재 주로 레거시 시스템에서 존재하며 새로운 디자인에서 거의 사용되지 않습니다. 그러나 D-sub 커넥터는 살아남았습니다.이 유형의 커넥터가 내구성이 많은 이유가 있습니다:
매듭 없는 금속과 금속의 디자인은 100%의 배선을 보호합니다.
기계 구조는 견고하고 내구성이 있으며 핀과 나사를 사용하여 결합 된 커넥터 사이에 안정적으로 잠금 할 수 있습니다.
9핀, 15핀, 25핀, 37핀, 50핀을 포함한 다양한 버전이 있습니다.
용매 컵 및 직접 삽입 또는 직각 인쇄 회로 보드 (PCB) 핀을 포함하여 여러 가지 종료 방법을 제공하십시오.
차단만으로는 문제를 해결할 수 없을 때
D-sub 커넥터의 보호는 방사된 EMI 에너지의 문제를 해결하지만, 유도된 EMI의 문제를 해결할 수 없습니다. 따라서,EMI 필터링을 위한 Molex의 고성능 D-sub Pi 어댑터와 커넥터 시리즈 (또한 그림 1 참조) 는 매력적인 솔루션이 되었습니다..
이 커넥터는 EMI 필터를 연결 장치에 통합하여 추가 공간을 차지하거나 인쇄 회로 보드에 부품을 추가 할 필요가 없습니다.지상 와이어와 고립 된 와이어는 같은 커넥터에 위치하고 있습니다, 더 많은 공간을 절약합니다. 설계 요구 사항을 충족시키기 위해 다양한 기계 구조와 단말기 유형을 제공합니다.
내장 필터는 유도된 EMI가 커넥터를 통과하는 것을 방지하여 항공기 엔진 제어, 탑재 라디오, 이미지 장비,가공 장비, 그리고 다른 많은 응용 시나리오.
주요 어댑터 및 커넥터 기능은 다음과 같습니다.
구조: 통합 된 다이 주름 껍질과 완전히 용접 된 내부 구조는 기계적 및 전기적 성능을 향상시켜 고 진동 환경에서 장애를 방지합니다.이 커넥터는 M24308 (MIL-DTL-24308) 표준을 준수합니다.유리 섬유로 채워진 폴리에스터 껍질 또한 UL 94 V-0 방화 억제 표준을 충족합니다.
전기 내구성: 이 커넥터는 탑재 하드웨어 환경 테스트 표준에서 DO-160 레벨 IV 번개 타격 및 AC 일시 환경 조건까지 견딜 수 있습니다.
전기 필터링: 3개 요소의 Pi 구성 (공전기, 인덕터 및 콘덴터) 을 사용하여 필터는 전력 및 신호 라인으로부터 고주파 소음을 흡수 할 수 있습니다.그 가파른 약화 경사 는 광대역 EMI 를 억제 하는 데 도움 이 된다.
컨덴시터에 공급: 상호 연결 지점에서 불필요한 신호 전송을 방지하기 위해 컨덴시터에 공급은 낮은 임피던스 인어딩 경로를 제공합니다.이 콘덴서들은 유도된 방사선을 효과적으로 줄일 수 있습니다., 특히 전통적인 콘덴서 성능이 좋지 않은 보호된 장막에서.
인덕티브 컴포넌트 (페리트, 토로이드 스필): 이러한 컴포넌트는 고주파 에너지를 흡수하고 열의 형태로 분산하여 우연한 결합을 최소화합니다.
EMI 필터링의 절단 주파수는 사용자가 선택할 수 있습니다. 이러한 커넥터는 광범위한 용량 값을 제공합니다.넓은 범위의 절단 주파수와 관련된 삽입 손실에 대응합니다 (그림 2).