تستخدم موصلات التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) بشكل أساسي في التطبيقات العسكرية والفضائية والصناعية لتوفير حماية تداخل كهرومغناطيسي محسّن (EMI). يجب أن يكون لاتصالات الطاقة والإشارة الوصول إلى النظام. يمكن أن تكون نقاط الوصول هذه نقاط ضعف في أداء EMC.
غالبًا ما تتميز موصلات EMC وأنظمة الأسلاك بالدرع المحسن ، وحشيات EMI ، وسترات إغلاق الكابلات ، والأرض المناسب. تحتاج هذه الموصلات إلى توفير الحماية من مجموعة من مصادر EMI ، بما في ذلك (الشكل 1):
اقتران موصل
اقتران بالسعة
الاقتران الاستقرائي
اقتران إشعاعي
الشكل 1. أربعة مصادر من EMI. ائتمان الصورة: LAPP)
التدريع والتأريض
التدريع والتأريض هي أدوات أساسية للسيطرة على EMI. إنهم يعملون جنبًا إلى جنب لمنع التداخل غير المرغوب فيه من دخول النظام ، والتحكم في أي EMI الناتجة عن النظام ، ولمنع التداخل مع الأنظمة القريبة.
يستخدم التدريع والتأريض EMI النحاس والنيكل والألومنيوم والمعادن الموصلة الأخرى وكذلك المواد الموصلة القائمة على الكربون مثل الجرافيت والجرافين والأنابيب النانوية الكربونية.
يعكس التدريع أو يمتص EMI لإنشاء حاجز. يمكن أن يأخذ شكل العلب الموصلة ، الطلاء ، الأشرطة ، الرغاوي ، الضفائر المعدنية ، وأكثر من ذلك. يجب أن يرتكز الدرع بشكل صحيح لامتصاص EMI بشكل فعال.
غالبًا ما يرتبط التأريض بالسلامة ويحتاج إلى معظم تصميمات النظام. يوفر التأريض أيضًا جهد مرجعي مستقر (عادة 0V) لجميع الدوائر في النظام ويدعم تشغيل موثوق. يوفر التأريض المتصل بالدرع مسارًا منخفضًا للمقاومة يزيل الطاقة غير المرغوب فيها من النظام المحمي.
الحشيات وأكمام الختم مهمة أيضًا
الحشيات والأختام هي هياكل متخصصة لدرع EMI والتأريض ، على التوالي ، تملأ حشوات EMI الفجوات والدرزات في العلبة التي تتأثر بتسرب EMI ، سواء داخل أو خارج النظام.
عادة ما توجد حشوات حيث تتم إزالتها بانتظام للصيانة. يمكن تحقيقها باستخدام شبكة معدنية ، واللوستوميات الموصلة ورغوة موصلة. وعادة ما لا تتطلب حشيات الاتصال الأرضي.
يتم استخدام الأكمام الختم EMI ، والمعروفة أيضًا باسم أكمام ختم الكابلات ، عندما تخترق الكابلات المحمية العلبة. تم تصميم غلاف الختم لإرفاق درع الكابل بأمان. توفر الغدد الكبلية أيضًا حماية ضد الرطوبة والغبار ، على سبيل المثال IP66 ، ويمكن أن يكون بمثابة تخفيف إجهاد.
موصلات EMC مستطيلة
تستخدم موصلات EMC المستطيلة حشوات EMI ، وأكمام الختم وأشكال أخرى من التدريع والتأريض. عادة ما يتم تصميمها لتثبيت من خلال التثبيت ويمكن أن تحتوي على حشتين ، واحد بين الجزء السفلي من الموصل والطغاط ، والآخر بين نصفي قذيفة الموصل (الشكل 2).
الشكل 2. موصل EMI مستطيل مع طلاء موصل على السكن ، حشيات اثنين من الحشوات وأكمام ختم الكابل لضمان أقصى أداء EMC. (الصورة: ilme)
يجب أن تكون أسطح غسالات التلامس موصلة كهربائيًا للأداء الأمثل. يجب أن يضمن جهة الاتصال بين درع الكابل وأكمام ختم الكابلات اتصالًا متساويًا وكاملًا للأرض.
يتم توصيل دروع الكابل أحيانًا بأرض الموصل. يمكن أن يؤدي ذلك إلى اقتران EMI إلى أجزاء أخرى من الموصل ، والتي يمكن أن تؤدي إلى تدهور أداء EMC. قد يؤدي توصيل درع الكابل بالموصل أيضًا إلى انقطاع في الدرع ، مما يؤدي إلى إنشاء نقاط تسرب EMI.
موصلات EMC الدائرية
في موصلات EMC الدائرية ، تتحقق العناصر الأساسية للدرع المستمر والأرض الفعال بطرق مختلفة. على سبيل المثال ، EN3645 هو مواصفات موصل دائرية فائقة التوطين تستخدم على نطاق واسع في التطبيقات العسكرية والفضائية والصناعية. وهي متوفرة في مجموعة متنوعة من الأحجام مع ترتيبات الاتصال المختلفة وطرق الاقتران. تم تصميم هذه الموصلات خصيصًا لدعم مستويات عالية من EMC.
يحتوي موصل EN3645 على قاع معدن إلى معدن مستمر مع عدم وجود فجوة بين نصفي الموصل لأقصى قدر من التأريض EMI. يرتكز الموصل عندما تلتقي العلب ، حتى قبل أن تشارك جهات الاتصال. تشمل ميزات التصميم الأخرى (الشكل 3)
أختام السيليكون تعظيم مقاومة المسيل للدموع وختم الذاكرة.
اقتران الخيوط القفل الذاتي.
الهبوط المعدني إلى المعدن المستمر لتحقيق أقصى تأريض EMI.
الخيوط شبه المنحرفة عالية القوة تضمن الاستمرارية بين العلب.
يوفر Fooling Finger اتصالًا أرضيًا مخصصًا لحماية EMI.
ثقوب التثبيت الممتدة للتثبيت المرن من مربع EN3645 القياسي أو مآخذ الجدار.
يضمن نظام الاحتفاظ بالاتصال التلامس دون انقطاع تحت الاهتزاز الشديد.
الشكل 3. عرض cutaway لميزات التصميم الداخلي للموصل الدائري الفرعي EN3645. (الصورة: TE Connectivity))
ملخص
تعتبر موصلات EMC مهمة في النظم العسكرية والفضائية والصناعية ، حيث تعتمد على التدريع والأرض للسيطرة على EMI. يعتمدون على التدريع والأرض للسيطرة على EMI. تعتبر الغدد الكبلية والحشيات ميزات تصميم مهمة لتحسين أداء EMC. يمكن أن تؤدي ميزات مثل أسفل المعدن إلى المعدن والمعدن إلى تحسين أداء EMC للموصلات الدائرية.