আপনার কনভার্টারটি পরীক্ষাগারে ঠিকঠাক কাজ করে। কিন্তু ইএমসি ল্যাবে পৌঁছানোর পর স্ক্যানটি ব্যর্থ হয়। কিংবা আরও খারাপ ব্যাপার হলো, এটি পাঠানোর পর কাছাকাছি থাকা কোনো ওয়্যারলেস সংযোগ ব্লক করে দেয়।
তড়িৎচুম্বকীয় হস্তক্ষেপকে একটি চূড়ান্ত সমাধান হিসেবে বিবেচনা করা যায় না। এসি-ডিসি রূপান্তরের ক্ষেত্রে, ইএমআই দমন একই সাথে তিনটি বিষয়কে সুরক্ষা দেয়: নিয়ন্ত্রক বিধি-বিধানের প্রতিপালন, পণ্যের নিরাপত্তা এবং দীর্ঘমেয়াদী সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা। তড়িৎচুম্বকীয় সামঞ্জস্যের ব্যর্থতাও দেরিতে প্রকাশ পায়, যখন নতুন করে নকশা করার খরচ সবচেয়ে বেশি হয়।
পদার্থবিদ্যা দিয়ে শুরু করুন। নয়েজের উৎস খুঁজুন, কাপলিং পাথটি চিহ্নিত করুন, তারপর ফিল্টারটি বেছে নিন। এই নির্দেশিকাটি সেইসব হার্ডওয়্যার ইঞ্জিনিয়ার এবং প্রোডাক্ট টিমের জন্য, যারা প্রতিদিন বোর্ড-লেভেল ডিজাইন এবং ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের বিভিন্ন বিষয় বিবেচনা করে কাজ করেন।
কী Takeaways
প্রথমে নয়েজের উৎস এবং কাপলিং পাথ খুঁজে বের করুন। তারপর সঠিক ফিল্টারটি নির্বাচন করুন।
ডিফারেনশিয়াল মোড নয়েজের জন্য একটি LC ফিল্টার প্রয়োজন। কমন মোড নয়েজের জন্য একটি চোক এবং Y ক্যাপাসিটর প্রয়োজন।
ইনপুট ফিল্টারগুলো কানেক্টরে স্থাপন করুন। Y ক্যাপাসিটরের রিটার্ন লাইনটি চ্যাসিসের সাথে শর্ট রাখুন।
রিংগিং প্রতিরোধ করতে এবং ইনপুট স্থিতিশীল রাখতে প্রতিটি এলসি স্টেজকে ড্যাম্প করুন।
ল্যাবের আগেই নির্গমন শনাক্ত করতে বেঞ্চ প্রি-কমপ্লায়েন্স টেস্টগুলো আগেভাগেই চালান।
এসি-ডিসি রূপান্তরে শব্দের উৎস
সুইচিং দক্ষতার ট্রেড-অফ
প্রতিটি এসি-ডিসি রূপান্তর পর্যায়ে দক্ষতা এবং নয়েজের মধ্যে একটি ভারসাম্য রক্ষা করতে হয়। ট্রান্সফর্মারকে ছোট করতে এবং কোর লস কমাতে সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ানো হয়। কিন্তু সেই একই দ্রুত এজ ভোল্টেজ এবং কারেন্টের আকস্মিক পরিবর্তন ঘটায়। দ্রুত এজের অর্থ হলো উচ্চ dv/dt এবং di/dt, এবং এই পরিবর্তনগুলো পরিবাহিত ও বিকিরিত উভয় প্রকার নিঃসরণকেই প্রভাবিত করে।
এখানে আপনি একটি প্রকৃত দ্বিধার সম্মুখীন হচ্ছেন। উচ্চতর সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি সুইচ-মোড পাওয়ার সাপ্লাইগুলিতে পাওয়ার ডেনসিটি উন্নত করে, কিন্তু এটি হারমোনিক শক্তিকে এমন ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে ঠেলে দেয় যেখানে আপনার ফিল্টার ততটা ভালোভাবে কাজ করে না। ধীরগতির প্রান্তগুলি ইএমআই স্পেকট্রামকে নরম করে, কিন্তু সেগুলি সুইচে বেশি শক্তি খরচ করে। আপনার এটিকে একটি ডিজাইন ভেরিয়েবল হিসাবে বিবেচনা করা উচিত , একটি স্থির সেটিং হিসাবে নয়। সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি এবং গেট ড্রাইভ একসাথে নির্বাচন করুন, তারপর শুরুতেই ফলাফলস্বরূপ স্পেকট্রামটি পরীক্ষা করে দেখুন।
ফুরিয়ার বিশ্লেষণের মাধ্যমে নয়েজ পাঠ
একটি সুইচিং ওয়েভফর্ম হলো একটি পর্যায়ক্রমিক পালস ট্রেন। ফুরিয়ার বিশ্লেষণ সেই ট্রেনটিকে একটি মৌলিক স্পন্দন এবং তার হারমোনিকগুলিতে বিভক্ত করে। হারমোনিকগুলির বিস্তার কম্পাঙ্কের সাথে হ্রাস পায় এবং এনভেলোপের ঢাল উত্থান ও পতন সময়ের উপর নির্ভর করে। বোর্ডটি তৈরি করার আগেই সবচেয়ে খারাপ নির্গমনগুলি কোথায় ঘটবে তা অনুমান করতে আপনি এটি ব্যবহার করতে পারেন।
স্পেকট্রামের নচ ফ্রিকোয়েন্সিগুলো পালস-কোডেড সিগন্যালের ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম থেকে আসে। একটি গবেষণায় এই নচ সমীকরণগুলো শুধুমাত্র পালস ট্রেনের জন্য তৈরি করা হয়েছিল, সম্পূর্ণ কনভার্টারের জন্য নয়। সিমুলেটেড এবং পরিমাপকৃত নচ ফ্রিকোয়েন্সিগুলো প্রাপ্ত সমীকরণগুলোর সাথে ঘনিষ্ঠভাবে মিলে গিয়েছিল, এবং গবেষকরা সম্পূর্ণ কনভার্টারের জন্য এর ব্যুৎপত্তি ভবিষ্যতের কাজের জন্য রেখে দিয়েছিলেন।
নচ ফ্রিকোয়েন্সির তাত্ত্বিক ব্যুৎপত্তি উপস্থাপন করা হয়েছে, যেখানে প্রাপ্ত সমীকরণগুলি সম্পূর্ণ কনভার্টার সিস্টেমের পরিবর্তে পালস-কোডেড সিগন্যালের ফুরিয়ার ট্রান্সফর্মের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ। সিমুলেটেড এবং পরীক্ষামূলক নচ ফ্রিকোয়েন্সিগুলি প্রাপ্ত তাত্ত্বিক সমীকরণগুলির সাথে ঘনিষ্ঠভাবে মিলে যায়, তবে সম্পূর্ণ কনভার্টারের জন্য ব্যুৎপত্তি ভবিষ্যতের কাজের জন্য স্থগিত রাখা হয়েছে।
এই ফলাফলটি সতর্কতার সাথে ব্যবহার করুন। পালস-ট্রেন মডেলটি এসি/ডিসি কনভার্টারে নয়েজ কমানোর পরিকল্পনার জন্য একটি কার্যকর প্রাথমিক ধারণা দেয়। এটি সুইচড-মোড পাওয়ার সাপ্লাইয়ের প্রতিটি রেজোন্যান্স সঠিকভাবে ধরতে পারে না, তাই পরীক্ষামূলকভাবে এর পূর্বাভাস যাচাই করে নিন ।
ইএমআই-এর জন্য প্রধান কাপলিং প্রক্রিয়া
নয়েজকে সমস্যা হয়ে ওঠার জন্য একটি পথের প্রয়োজন হয়। আপনি ইএমআই-এর প্রধান কাপলিং মেকানিজমগুলোকে দুটি পরিবারে ভাগ করতে পারেন। প্রতিটি পরিবার নিজস্ব উপায়ে কাজ করে এবং প্রত্যেকটির জন্য ভিন্ন সমাধান প্রয়োজন।
পরিবাহী এবং বিকিরণ পথ
পরিবাহী কাপলিংয়ের জন্য সরাসরি সংস্পর্শ প্রয়োজন। উৎস এবং গ্রাহক একটি সাধারণ তার, ক্যাবল, পিসিবি ট্রেস বা ধাতব আবরণের মধ্যে থাকে। এরপর নয়েজ সেই পরিবাহী বরাবর কমন-মোড বা ডিফারেনশিয়াল-মোড কারেন্ট হিসেবে প্রবাহিত হয়। বিকিরিত কাপলিং অন্যভাবে কাজ করে। উৎস এবং গ্রাহক রেডিও অ্যান্টেনার মতো কাজ করে। উৎসটি খোলা জায়গায় একটি তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ পাঠায় এবং গ্রাহক তা গ্রহণ করে।
কাপলিং পাথ | পদ্ধতি | মূল বৈশিষ্ট্য |
|---|---|---|
পরিবাহী | উৎস এবং গ্রাহকের মধ্যে সরাসরি সংযোগ পথ | ট্রান্সমিশন লাইন, তার, ক্যাবল, পিসিবি ট্রেস বা ধাতব আবরণের মাধ্যমে গঠিত হয়; পরিবাহীতে নয়েজ কমন-মোড বা ডিফারেনশিয়াল-মোড হিসেবে দেখা দেয়। |
বিকিরিত | উৎস এবং গ্রাহক রেডিও অ্যান্টেনা হিসেবে কাজ করে | উৎসটি একটি তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ নির্গত করে যা শূন্যস্থানে ছড়িয়ে পড়ে এবং ভুক্তভোগী দ্বারা গৃহীত হয়। |
ক্যাপাসিটিভ এবং ম্যাগনেটিক উভয় প্রকারের ইন্ডাক্টিভ কাপলিংও বিদ্যমান। কন্ডাক্টিভ এবং রেডিয়েটেড পথের তুলনায় এটিকে বিরল হিসেবে বিবেচনা করুন। যখন আপনি একটি ত্রুটিপূর্ণ বোর্ড ডিবাগ করবেন, তখন রেডিয়েশন, কন্ডাকশন, অথবা ইন্ডাক্টিভ বা ক্যাপাসিটিভ কাপলিং এই ক্রমে পরীক্ষা করুন। প্রথম দুটিই বেশিরভাগ ব্যর্থতার কারণ ব্যাখ্যা করে।
লেআউট শেপ কাপলিং কেন
লেআউটই নির্ধারণ করে প্রতিটি ইএমআই কাপলিং মেকানিজম কতটা শক্তিশালী হবে। এটি দেখানোর জন্য একটি টেকনিক্যাল সেমিনারে একটি বাস্তব পরিমাপকৃত ডিসি/ডিসি কনভার্টার ব্যবহার করা হয়েছিল। বিভিন্ন পিসিবি লেআউট সরাসরি কনভার্টারটির ইএমআই সিগনেচার পরিবর্তন করে দেয়। প্যাসিভ কম্পোনেন্টের অবস্থান ও নির্বাচনও ইএমসি পারফরম্যান্স পরিবর্তন করে। একই সেমিনারে ১৫০ কিলোহার্জ থেকে ১ গিগাহার্জ পর্যন্ত সিআইএসপিআর৩২ ক্লাস বি-এর সীমা পূরণের জন্য ফিল্টার কৌশল উপস্থাপন করা হয়েছিল। এই পরিসরটি দেখায় যে ফিল্টারিংয়ের পাশাপাশি লেআউট-চালিত কাপলিংও পরিচালনা করতে হবে।
ফিল্টারের অভ্যন্তরে উপাদানগুলোর নৈকট্য গুরুত্বপূর্ণ:
PFC এবং CM চোকের মধ্যে চৌম্বকীয় নিয়ার-ফিল্ড কাপলিং EMI ফিল্টারের ইনসারশন লস হ্রাস করতে পারে।
লেআউট, শিল্ডিং এবং সিএম চোক ডিজাইন ম্যাগনেটিক নিয়ার-ফিল্ড কাপলিং হ্রাস করে ও নয়েজ দমন করে।
দুটি শান্ট ক্যাপাসিটরের মধ্যে কাপলিং ফিল্টারের আচরণ পরিবর্তন করে; নেতিবাচক পারস্পরিক কাপলিং ক্যাপাসিটরের ESL-কে অফসেট করতে পারে।
একটি CLC ফিল্টারে, ক্যাপাসিটরগুলোর মধ্যে প্যারাসাইটিক ইন্ডাকটিভ ও ক্যাপাসিটিভ কাপলিংয়ের ভারসাম্য রক্ষা করে এর কার্যক্ষমতা সর্বোত্তম করা হয়।
একটি দ্বি-পর্যায়ের ফিল্টারে, সিরিজ ইন্ডাক্টর ইন্টিগ্রেশন পদ্ধতি নিয়ার-ফিল্ড কাপলিংকে কাজে লাগিয়ে নিম্ন-ফ্রিকোয়েন্সির ডিএম পারফরম্যান্স উন্নত করে।
যেকোনো ফিল্টার অংশ যোগ করার আগেই সঠিক বিন্যাস নির্গমন কমিয়ে দেয়। প্রথমে জ্যামিতি ঠিক করুন, তারপর ফিল্টারটি সমন্বয় করুন।
ডিফারেনশিয়াল মোড বনাম কমন মোড নয়েজ
ডিএম এবং সিএম নয়েজের সংজ্ঞা
কোন মোডটি নয়েজ বহন করছে তা না জানা পর্যন্ত আপনি এর প্রতিকার করতে পারবেন না। এই দুটি মোডের দিক, গতিপথ এবং প্রতিকার ভিন্ন।
কমন মোড বলতে বোঝায় একজোড়া লাইনের মধ্যে দিয়ে সিগন্যাল বা নয়েজ একই দিকে প্রবাহিত হওয়া; ডিফারেনশিয়াল (নরমাল) মোড বলতে বোঝায় একজোড়া লাইনের মধ্যে দিয়ে সিগন্যাল বা নয়েজ বিপরীত দিকে প্রবাহিত হওয়া।
ডিফারেনশিয়াল মোড নয়েজ একটি পরিবাহী দিয়ে বেরিয়ে যায় এবং এর প্রত্যাবর্তন পথে ফিরে আসে। কমন মোড নয়েজ উভয় লাইনে একই পথে প্রবাহিত হয় এবং গ্রাউন্ড বা চ্যাসিসের মাধ্যমে ফিরে আসে। এই পার্থক্যটিই নির্ধারণ করে আপনি কোন ফিল্টারটি বেছে নেবেন।
দৃষ্টিভঙ্গি | ডিফারেনশিয়াল মোড নয়েজ | কমন মোড নয়েজ |
|---|---|---|
সংজ্ঞা | দুটি পরিবাহীর মাধ্যমে শব্দ পাঠানো হয়, একটি বহির্গামী এবং অন্যটি প্রত্যাবর্তন পথে। | নয়েজ কারেন্ট যা বহির্গমন/প্রত্যাবর্তন পথ নির্বিশেষে প্রবেশ করে এবং দুটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে একই পথে প্রবাহিত হয়। |
বর্তমান দিক | বিপরীত দিক (প্রবাহ একে অপরকে বাতিল করে দেয়); একে স্বাভাবিক মোডও বলা হয়। | উভয় পরিবাহীর মধ্য দিয়ে একই দিকে |
প্রসারণ | পাওয়ার/সিগন্যাল লাইন জোড়ার মধ্যেই থাকে | বিস্তৃত এলাকা জুড়ে ছড়িয়ে পড়ে, যদিও তা কম ভোল্টেজের মাত্রায়। |
সাধারণ উৎপত্তি | বিদ্যুৎ সরবরাহ এবং সংকেত প্রবাহ | ধাতব আবরণ বা মেঝে ভেদ করে বিকিরিত শব্দ অন্যান্য যন্ত্রপাতিতে প্রবেশ করে। |
চাপাচাপি | এলসি ফিল্টার (ইন্ডাক্টর + ক্যাপাসিটর) দ্বারা কর্তন করা হয় | এলসি ফিল্টার কাজ করে না; ইনপুট অংশে একটি কমন মোড ফিল্টার এবং একটি ক্যাপাসিটর প্রয়োজন। |
শুধুমাত্র একটি এলসি ফিল্টার কমন মোড ইএমআই আটকাতে পারে না । এর জন্য আপনার একটি কমন মোড চোক এবং ইনপুটে একটি ক্যাপাসিটর প্রয়োজন।
LISN দিয়ে শব্দ পরিমাপ
একটি লাইন ইম্পিডেন্স স্টেবিলাইজেশন নেটওয়ার্ক এসি/ডিসি কনভার্টারের নয়েজ পরিমাপের জন্য একটি স্থির রেফারেন্স প্রদান করে। এটি কনভার্টারের জন্য একটি নির্দিষ্ট ইম্পিডেন্স দেখায় এবং মেইনসকে বিচ্ছিন্ন করে। নেটওয়ার্কটি দুটি ভোল্টেজ আউটপুট করে, একটি ফেজ লাইনে (Vp) এবং অন্যটি নিউট্রাল লাইনে (Vn)। এগুলি মোড কারেন্টের সাথে Vp = 50(ICM + IDM) এবং Vn = 50(ICM − IDM) সমীকরণের মাধ্যমে সম্পর্কিত, যেখানে 50-এর একক ওহম। দুটি আউটপুট যোগ করলে ডিফারেনশিয়াল টার্মটি বাতিল হয়ে যায়, ফলে কমন মোড ভোল্টেজের দ্বিগুণ মান পাওয়া যায়। এগুলি বিয়োগ করলে কমন মোড টার্মটি বাতিল হয়ে যায়, ফলে ডিফারেনশিয়াল মোড ভোল্টেজের দ্বিগুণ মান পাওয়া যায়। পরিমাপের আগে এটি করুন, কারণ অ্যানালাইজার ফেজের তথ্য হারিয়ে ফেলে।
একটি বাস্তবসম্মত ক্রম সাহায্য করে:
মনে রাখবেন যে, একটি LISN উভয় মোডের যোগফল পরিমাপ করে এবং সেগুলোকে এককভাবে পৃথক করতে পারে না।
কমন মোড কারেন্ট পরিমাপ করার জন্য লাইন এবং নিউট্রাল একসাথে একটি আরএফ কারেন্ট প্রোব দিয়ে আটকান।
ডিফারেনশিয়াল মোড কারেন্ট পরিমাপ করার জন্য প্রোবের মধ্য দিয়ে তার দুটিকে বিপরীত দিকে চালনা করুন; এর পরিমাপ ৬ ডিবি বেশি হবে।
প্রোবের সর্বোচ্চ কারেন্ট রেটিং-এর নিচে থাকুন।
কোন মোডটি প্রধান তা দেখতে উভয় রিডিং তুলনা করুন , তারপর ফিল্টারের আকার নির্ধারণ করুন।
এই ধাপে আপনাকে জানানো হয় যে ডিএম ইন্ডাকট্যান্স যোগ করতে হবে নাকি এক্স-ক্যাপাসিটর। এটি আরও দেখায় যে কখন পরিবাহিত নিঃসরণ কমন মোড পাথ থেকে আসে।
DC/DC ইনপুটের জন্য EMI ফিল্টার নির্বাচন করা
যখন আপনি একটি DC/DC ইনপুটের জন্য EMI ফিল্টার বাছাই করবেন, তখন প্রথমে ভেবে দেখুন আপনার কোন কর্নার ফ্রিকোয়েন্সি প্রয়োজন। LC কর্নারটি সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সির প্রায় এক-দশমাংশে সেট করুন। সেক্ষেত্রে একটি ১ মেগাহার্টজ কনভার্টারের জন্য ১০০ কিলোহার্টজ কর্নার প্রয়োজন হবে। এই ব্যবধানের সাথে, একটি আদর্শ সেকেন্ড-অর্ডার লো-পাস EMI ফিল্টার ফান্ডামেন্টাল ফ্রিকোয়েন্সিতে প্রায় ৪০ ডিবি অ্যাটেন্যুয়েশন দেয়। বাস্তব বোর্ডগুলো এর চেয়ে কম অ্যাটেন্যুয়েশন দেয়, প্রায়শই ৩০ ডিবির কাছাকাছি, কারণ ক্যাপাসিটরের ESL এবং ট্রেস ইন্ডাকট্যান্স কার্ভটিকে সমতল করে দেয়।
স্থিতিমাপ | লক্ষ্য | ব্যবহারিক নোট |
|---|---|---|
কাট বন্ধ ফ্রিকোয়েন্সি | সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সির প্রায় ১/১০ ভাগ | মৌলিক কম্পাঙ্কে আদর্শ হ্রাস প্রায় ৪০ ডিবি। |
ক্ষয় ঢাল | প্রতি দশকে ৪০ ডিবি আদর্শ | পরজীবীতা প্রকৃত ঢাল হ্রাস করে। |
ইন্ডাক্টরের মান | ০.৪৭ µH থেকে ২২ µH | কম ইন্ডাকট্যান্স DCR এবং আকার কমিয়ে দেয়। |
১০০০ µF থেকে ০.২২ µF | ভোল্টেজ রেটিং এবং তাপমাত্রা পরিবর্তন পরীক্ষা করুন | |
ড্যাম্পিং Q | 0.5 0.8 থেকে | ইনপুট ক্যাপাসিটরের ৩-৪ গুণ শক্তিশালী একটি ড্যাম্পিং ক্যাপাসিটর যোগ করুন। |
এলসি ফিল্টারের মূল বিষয় এবং ভোল্টেজ ড্রপ
একটিমাত্র LC লো-পাস স্টেজ হলো সবচেয়ে সহজ বিকল্প। একটি π-ফিল্টার বা একটি বহু-স্তরীয় নেটওয়ার্ক আরও সূক্ষ্ম সীমা অথবা এমন উৎস ইম্পিডেন্সের জন্য উপযুক্ত, যার ওঠানামা অনেক বেশি। অধিক ক্যাপাসিটর স্টেজ উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সির অ্যাটেন্যুয়েশন উন্নত করে, কিন্তু এগুলো ইনরাশ কারেন্ট বাড়িয়ে দেয় এবং ড্যাম্পিং পরিবর্তন করে। প্রতিটি স্টেজ যোগ করার পর স্থিতিশীলতা পুনরায় পরীক্ষা করুন।
ইন্ডাক্টরের দুই প্রান্তের ডিসি ভোল্টেজ ড্রপের দিকে নজর রাখুন। ডিসিআর (DCR) হেডরুম কমিয়ে দেয়, এবং সর্বোচ্চ কারেন্টের জন্য রেট করা একটি পার্টও হট-প্লাগ ইভেন্টের সময় স্যাচুরেট হয়ে যেতে পারে। ইন্ডাক্টরের আকার গড় কারেন্টের জন্য নয়, বরং সর্বোচ্চ কারেন্টের জন্য নির্ধারণ করুন। উচ্চ di/dt লুপটি ছোট রাখুন: ইন্ডাক্টরটিকে কনভার্টারের ইনপুট পিনগুলোর কাছাকাছি রাখুন এবং একটি সংকীর্ণ পথে কারেন্ট ফিরিয়ে আনুন।
স্থিতিশীলতা এবং ভরকেন্দ্র হ্রাসের জন্য অবমন্দন
একটি আনড্যাম্পড ফিল্টার রিং তৈরি করে। কন্ট্রোল-লুপ ব্যান্ডউইথ জুড়ে ফিল্টারটির আউটপুট ইম্পিডেন্সকে অবশ্যই কনভার্টারের ইনপুট ইম্পিডেন্সের চেয়ে অনেক নিচে থাকতে হবে। এটি মিডলব্রুকের মানদণ্ড, এবং এটি উপেক্ষা করলে গভীর ভোল্টেজ হ্রাস, দীর্ঘ ওভারশুট এবং ইনপুট অসিলেশন ঘটে। সোল্ডারিং আয়রন স্পর্শ করার আগেই আপনি এই নিয়মটি ব্যবহার করে ইএমআই ফিল্টার পরীক্ষা ও বাছাই করতে পারেন।
বিভিন্ন ড্যাম্পিং বিকল্প রয়েছে:
উচ্চ-ক্ষয়যুক্ত চৌম্বকীয় পদার্থ (মাইক্রোমেটালস মিক্স-৪১, ৪৪, এবং ৭৩) মৌলিক প্রবাহকে যেতে দেওয়ার পাশাপাশি ফিল্টার অনুরণন প্রশমিত করে।
ড্যাম্পার সার্কিট কাট-অফ ফ্রিকোয়েন্সিতে পিককে ২-৩ ডিবি-র নিচে ধরে রাখে, যা MIL-STD-461F/G CS101-এর মতো পরীক্ষাগুলিতে নয়েজ বিবর্ধন বন্ধ করে।
ফিল্টার ক্যাপাসিটরের আরসি স্নাবার এবং রোধজনিত অবমন্দন প্রতিক্রিয়াকে স্থিতিশীল রাখে।
যখন প্যাসিভ পার্টস ব্যবহারে বোর্ড স্পেস অনেক বেশি লাগে, তখন অ্যাক্টিভ ড্যাম্পিং আরেকটি বিকল্প হতে পারে।
ড্যাম্পিং পরীক্ষা করার জন্য শুধু টাইম-ডোমেইন টেস্টিং নয়, ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স অ্যানালাইসিস ব্যবহার করুন। একটি বিষয় খেয়াল রাখা প্রয়োজন: ফিডব্যাক লুপ গেইন বাড়ালে নয়েজ কমানো এবং ইএমআই ফিল্টার করা উন্নত হয়, কিন্তু সঠিকভাবে ক্ষতিপূরণ না করলে এটি ফেজ মার্জিন কমিয়ে দিতে পারে। কমন মোডের জন্য, ইনপুটে একটি চোক এবং একটি Y ক্যাপাসিটর যোগ করুন; শুধু একটি এলসি স্টেজ এটি থামাতে পারবে না। এই ধরনের ইএমআই ফিল্টারগুলো একসাথে কাজ করে এবং সঠিক মিশ্রণ নির্গমনকে সীমার মধ্যে রাখে।
কম EMI এর জন্য AC/DC ফ্রন্ট-এন্ড ডিজাইন
রেকটিফিকেশন, বাল্ক ক্যাপাসিটর এবং ইনরাশ লিমিটিং
ফ্রন্ট এন্ড এর পরবর্তী সবকিছুর জন্য নয়েজ লেভেল নির্ধারণ করে। বাল্ক ক্যাপাসিটর দিয়ে শুরু করুন । পাওয়ার চালু করার সময় একটি চার্জবিহীন ইলেকট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর ডিসি শর্টের মতো কাজ করে। সেই শর্ট একটি বড় ইনরাশ কারেন্ট তৈরি করে, এবং এই আকস্মিক বৃদ্ধি রেকটিফায়ার, ফিউজ, কানেক্টর এবং ক্যাপাসিটরের উপর চাপ সৃষ্টি করে। আপনার ইনরাশ লিমিটারের আকার শুধু প্রথমবার প্লাগ-ইন করার উপর ভিত্তি করে নয়, বরং সঞ্চিত শক্তি এবং এটি কত ঘন ঘন পুনরাবৃত্তি হয় তার উপর ভিত্তি করে নির্ধারণ করুন।
ক্যাপাসিটরের ESR শুধু রিপলকেই প্রভাবিত করে না, আরও অনেক কিছু পরিবর্তন করে। খুব কম ESR রেকটিফায়ারের সর্বোচ্চ কারেন্ট বাড়িয়ে দিতে পারে, তাই শুধুমাত্র ক্যাপাসিটরের উপর ভরসা না করে লেআউট এবং একটি ছোট সিরিজ রেজিস্ট্যান্সের সাথে পার্ট নির্বাচনের ভারসাম্য বজায় রাখুন। যখন আপনি কোনো পার্ট পরিবর্তন করবেন, তখন ফ্রিকোয়েন্সির সাপেক্ষে ESR এবং রিপল ডিরেটিং পরীক্ষা করে দেখুন। পার্টটি টিকবে কি না, তা শুধুমাত্র ক্যাপাসিট্যান্স এবং ভোল্টেজ নয়, বরং রিপল কারেন্ট রেটিং এবং ESR-ই নির্ধারণ করে।
প্যারামিটার / পছন্দ | রিপল-এর উপর প্রভাব | ইনরাশ / রেকটিফায়ার স্ট্রেসের উপর প্রভাব | ডিজাইন নোট |
|---|---|---|---|
ক্যাপাসিটর ESR (খুব কম) | আউটপুট রিপল পরিবর্তন করে; হাম/নয়েজ কাপলিং-এর জন্য ESL-এর সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। | অত্যন্ত কম ESR রেকটিফায়ারের সর্বোচ্চ কারেন্ট বাড়িয়ে দিতে পারে। | লেআউট এবং ঐচ্ছিক ক্ষুদ্র সিরিজ রোধের মাধ্যমে ভারসাম্য রক্ষা করা |
ক্যাপাসিটর ESR (মূল থেকে ভিন্ন) | আউটপুট রিপল এবং কন্ট্রোল-লুপের স্থিতিশীলতা পরিবর্তন করে | আকস্মিক বৃদ্ধির আচরণ পরিবর্তন করে | ESR বনাম ফ্রিকোয়েন্সি এবং রিপল ডিরেটিং যাচাই করুন |
রিপল কারেন্ট রেটিং | নিম্নমানের বিকল্পটি বেশি গরম হতে পারে এবং দ্রুত নষ্ট হয়ে যেতে পারে। | - | রিপল কারেন্ট এবং ইএসআর বেঁচে থাকার সম্ভাবনা নির্ধারণ করে। |
বাল্ক ক্যাপাসিট্যান্স | - | চার্জবিহীন ইলেকট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর চালু করার সময় ডিসি শর্টের মতো দেখায়। | NTC, অ্যাক্টিভ লিমিটার, অথবা প্রি-চার্জ রেজিস্টর/রিলে ব্যবহার করুন। |
রেকটিফায়ার / রিটার্ন নোড প্লেসমেন্ট | রেকটিফায়ারের কাছাকাছি ক্যাপাসিটর রাখলে রিপল কাপলিং কমে যায়। | - | স্টার গ্রাউন্ডিং এবং আরসি/এলসি ফিল্টারিং সংবেদনশীল রেলগুলিকে সাহায্য করে |
সমান্তরাল ক্যাপাসিটার | রিপল ক্ষমতা বৃদ্ধি করে এবং কার্যকর ESR হ্রাস করে। | - | প্রতিসম কপার রাউটিং এবং ম্যাচড লুপ এলাকাগুলো সমানভাবে কারেন্ট ভাগ করে নেয়। |
বাল্ক ক্যাপাসিটরটি রেকটিফায়ার এবং রিটার্ন নোডের কাছাকাছি রাখুন। সংবেদনশীল রেইলগুলিতে স্টার গ্রাউন্ডিং এবং RC বা LC ফিল্টারিং হাম ও নয়েজ কাপলিং কমিয়ে দেয়। ক্যাপাসিটর সমান্তরালভাবে সংযোগ করলে রিপল ক্যাপাবিলিটি বাড়ে এবং কার্যকরী ESR কমে, তবে শর্ত হলো আপনাকে কপার তার সমানভাবে স্থাপন করতে হবে এবং লুপের ক্ষেত্রফল এমনভাবে মেলাতে হবে যাতে কারেন্ট সমানভাবে বণ্টিত হয়।
ইনরাশ হিটিংয়ের জন্য এনটিসি থার্মিস্টর সস্তা ও সহজ, কিন্তু চালু হওয়ার পর এটি গরম হয়ে যায় এবং শক্তি অপচয় করে। অ্যাক্টিভ লিমিটিংয়ের খরচ বেশি এবং এর জন্য কন্ট্রোল লজিকের প্রয়োজন হয়, কিন্তু এটি স্টেডি-স্টেট লস দূর করে। সিদ্ধান্ত নেওয়ার আগে থার্মাল হেডরুমের সাথে বিল-অফ-মেটেরিয়ালস খরচ এবং অ্যাসেম্বলির জটিলতা তুলনা করে দেখুন।
PFC, Y ক্যাপাসিটর এবং CM চোক
একটি PFC স্টেজ মূল কনভার্টারের উপরে নিজস্ব সুইচিং নয়েজ যোগ করে। এর সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি এবং হারমোনিকস আপনার ইনপুট ফিল্টারের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, তাই PFC এবং ফিল্টারটিকে একটি একক ডিজাইন সমস্যা হিসেবে বিবেচনা করুন। PFC সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সির সাথে ফিল্টার কর্নারটি মিলিয়ে দেখুন, তারপর বেঞ্চে অ্যাটেন্যুয়েশন নিশ্চিত করুন।
সেফটি ক্যাপাসিটরগুলো সাপ্লাইয়ের ফ্রন্ট এন্ডে থাকা ইএমআই ফিল্টারে অবস্থান করে, যা প্রায়শই ইনপুট কেবলের ফেরাইট চোক এবং ফিল্টারিং স্টেজের কমন-মোড বা ডিফারেনশিয়াল-মোড চোকের পাশে থাকে। ক্লাস Y ক্যাপাসিটরগুলো আর্থের সাথে একটি শেয়ার্ড শান্ট পয়েন্ট প্রদানের মাধ্যমে কমন-মোড নয়েজ মোকাবেলা করে। একটি ডিসি সাপ্লাইতে এসি ইনপুটের ক্ষেত্রে, একটি Y ক্যাপাসিটর লাইনকে আর্থের সাথে এবং অন্যটি নিউট্রালকে আর্থের সাথে সংযুক্ত করে।
Y-ক্যাপাসিটরগুলো কমন-মোড নয়েজ ফিল্টার করার জন্য ডিজাইন করা হয় এবং এগুলো লাইন ও চ্যাসিসের মধ্যে সংযুক্ত থাকে। AC ফ্রন্ট-এন্ড পণ্যগুলোতে একটি ইন্টিগ্রাল ইনপুট ফিল্টার ব্যবহৃত হয়, যা একটি কমন-মোড চোকের সাথে Y-ক্যাপাসিটর এবং X-ক্যাপাসিটর নিয়ে গঠিত।
উপাদান
প্লেসমেন্ট (সংযোগ)
ইএমআই ফিল্টারিং-এ ভূমিকা
Y ক্যাপাসিটার (CY)
লাইন-টু-আর্থ এবং নিউট্রাল-টু-আর্থ
ফিল্টার কমন-মোড নয়েজ
কমন মোড চোক (L1, L2)
লাইন এবং নিউট্রাল বিষয়ে ধারাবাহিক আলোচনায়
কমন-মোড ফিল্টারিংয়ের জন্য ইন্ডাকট্যান্স সরবরাহ করুন
X ক্যাপাসিটার (CX)
লাইন-টু-নিউট্রাল
ফিল্টার ডিফারেনশিয়াল-মোড নয়েজ
কারেন্ট পাথে Y ক্যাপাসিটরগুলোর আগে CM চোকটি রাখুন, এবং Y ক্যাপাসিটরের রিটার্ন ট্রেসটি ছোট ও সরাসরি চ্যাসিসের সাথে সংযুক্ত রাখুন। লম্বা রিটার্ন ট্রেস ইন্ডাকট্যান্স বাড়ায় এবং শান্ট সংযোগ নষ্ট করে দেয়। এই সেটআপটি সুইচড-মোড এসি/ডিসি সাপ্লাইগুলোতে লো-ইএমআই ডিজাইনের মেরুদণ্ড, এবং টাইট লিমিটের জন্য ইএমআই ফিল্টার বাছাই করার সময় এটি সবচেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ। এসি/ডিসি কনভার্টারে ভালো কন্ডাক্টেড ইএমআই পারফরম্যান্স যন্ত্রাংশের মানের মতোই এই ফ্রন্ট-এন্ড জ্যামিতির উপরও নির্ভর করে। এসি-ডিসি রূপান্তরকে একটি শৃঙ্খল হিসেবে বিবেচনা করুন: রেকটিফায়ার, বাল্ক স্টেজ, পিএফসি, তারপর ফিল্টার। প্রতিটি সংযোগ সেই নির্গমনকে আকার দেয় যা আপনাকে দমন করতে হবে।
টপোলজি এবং ট্রান্সফরমার পছন্দ
ফ্লাইব্যাক বনাম এলএলসি অনুরণনমূলক আপস
আপনি একটি ফিল্টার পার্ট বেছে নেওয়ার আগেই, আপনার নির্বাচিত টপোলজিই নয়েজের মাত্রা নির্ধারণ করে দেয়। একটি ফ্লাইব্যাক ট্রানজিস্টর হলো পিডব্লিউএম (PWM) হার্ড-সুইচিং পরিবারের একটি অংশ। ট্রানজিস্টরটি চালু হওয়ার সময় এর দুই প্রান্তে একটি বড় ভোল্টেজ তখনও বিদ্যমান থাকে। প্যারাসাইটিক ক্যাপাসিট্যান্স সেই ভোল্টেজ পর্যন্ত চার্জিত হয় এবং চালু হওয়ার মুহূর্তে ট্রানজিস্টরের মধ্য দিয়ে তার শক্তি নির্গত করে। সেই শক্তি তাপ এবং ইএমআই (emi) হিসেবে নির্গত হয়।
একটি LLC রেজোনেন্ট কনভার্টার ভিন্নভাবে কাজ করে। এর রেজোনেন্ট ট্যাঙ্ক টার্ন-অনকে স্বাভাবিক ভোল্টেজ এবং কারেন্ট ওয়েভফর্মের সাথে সারিবদ্ধ করে, ফলে সুইচটি শূন্য ভোল্টেজ (ZVS) দেখতে পায়। সফট সুইচিং ক্যাপাসিটিভ ডাম্প লস কমিয়ে দেয়। এর ফলে উচ্চ পাওয়ার লেভেলে উন্নততর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক কম্প্যাটিবিলিটি পাওয়া যায়, যেখানে একটি হার্ড-সুইচড ফ্লাইব্যাক কনভার্টারের পক্ষে তা অর্জন করা কঠিন হয়ে পড়ে।
গুণ | flyback | এলএলসি রেজোন্যান্ট |
|---|---|---|
মোড পরিবর্তন | প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের অধীনে হার্ড-সুইচিং | রেজোনেন্ট ট্যাঙ্কের (ZVS) মাধ্যমে সফট-সুইচিং |
চালু ক্ষতি | তাপ ও বিকিরণ হিসেবে বর্জিত ধারকীয় শক্তি | প্রাকৃতিক তরঙ্গরূপের সাথে সিঙ্ক করে স্যুইচিং |
ইএমআই প্রভাব | উচ্চ কম্পাঙ্ক এবং উচ্চ ভোল্টেজে পরিস্থিতি আরও খারাপ হয়। | ক্ষতি হ্রাস, সামঞ্জস্য বৃদ্ধি |
ডিজাইনের আপস | সরল নিয়ন্ত্রণ | উন্নত ইএমআই, আরও জটিল নিয়মকানুন |
এলএলসি (LLC) সুবিধার জন্য আপনাকে আরও জটিল নিয়ন্ত্রণের মধ্য দিয়ে যেতে হয়। ডিজাইনটি জেডভিএস (ZVS) ধরে রাখলে আউটপুট নিয়ন্ত্রণের জন্য সাধারণত ফ্রিকোয়েন্সি মডুলেশনের প্রয়োজন হয়। কম শক্তি এবং সহজ নিয়ন্ত্রণের জন্য ফ্লাইব্যাক বেছে নিন। যখন উচ্চ শক্তিতে দক্ষতা এবং নির্গমন উভয়ই গুরুত্বপূর্ণ, তখন এলএলসি (LLC) বেছে নিন।
ট্রান্সফরমার ডিজাইন এবং অপ্টোকাপলার প্রতিক্রিয়া
ট্রান্সফর্মারটি একটি চৌম্বকীয় অংশের পাশাপাশি অ্যান্টেনার মতোও কাজ করে। উইন্ডোতে আপনি কয়েলগুলো কীভাবে সাজান, তা সরাসরি লিকেজ ইন্ডাকট্যান্স এবং প্যারাসিটিক ক্যাপাসিট্যান্সকে প্রভাবিত করে, এবং এই দুটিই ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্টারফেয়ারেন্স ও কর্মদক্ষতাকে আকার দেয়। ঘন স্তরবিন্যাস লিকেজ কম রাখে, যা আপনার স্নাবার বা ক্ল্যাম্পকে শোষণ করতে হয় এমন শক্তি কমিয়ে দেয়। কয়েলগুলোকে একটির ওপর আরেকটি রেখে সাজালে কাপলিং আরও দৃঢ় হয়, কিন্তু এটি ক্যাপাসিট্যান্স বাড়িয়ে দিতে পারে।
কয়েলের মধ্যবর্তী ক্যাপাসিট্যান্স আইসোলেশন ব্যারিয়ারের উভয় পাশে কমন-মোড নয়েজ প্রেরণ করে। উচ্চ ক্যাপাসিট্যান্স কমন-মোড পারফরম্যান্সকে ক্ষতিগ্রস্ত করে এবং আপনার ইএমআই ফিল্টারগুলোর উপর অতিরিক্ত চাপ সৃষ্টি করে। একটি স্যান্ডউইচ কাঠামো (প্রাইমারি–সেকেন্ডারি–প্রাইমারি) লিকেজ কমায়, যদিও এটি ইনসুলেশনকে আরও কঠিন করে তোলে। কন্ডাক্টেড এবং রেডিয়েটেড লিমিট পূরণের জন্য প্রায়শই শিল্ড ওয়াইন্ডিং এবং কমন-মোড চোক অপরিহার্য হয়ে পড়ে।
দ্রষ্টব্য: তারের ব্যাস ভেবেচিন্তে নির্বাচন করুন। কম ব্যাসের তার প্যারাসাইটিক ক্যাপাসিট্যান্স এবং স্কিন এফেক্ট কমায়, কিন্তু এর জন্য আপনাকে উচ্চ কারেন্ট ডেনসিটির সম্মুখীন হতে হয়।
অপ্টোকাপলার ফিডব্যাক লুপটি সেই একই ব্যারিয়ার জুড়ে বন্ধ হয়। অপ্টোকাপলার এবং এর কম্পেনসেশন নেটওয়ার্ককে সুইচিং নোড থেকে দূরে রাখুন, এবং ফিডব্যাক ট্রেসটিকে ট্রান্সফরমারের ফাঁক দিয়ে পরিষ্কারভাবে নিয়ে যান। ফিডব্যাক পথে যে নয়েজ প্রবেশ করে, তা জিটার হিসেবে প্রকাশ পায়, এবং জিটার ইএমআই স্পেকট্রামকে এমনভাবে ছড়িয়ে দেয় যার জন্য আপনার ফিল্টারটি টিউন করা হয়নি। এসি-ডিসি রূপান্তরের ক্ষেত্রে, ট্রান্সফরমার, ব্যারিয়ার এবং ফিডব্যাক লুপকে একটি লেআউট সমস্যা হিসেবে বিবেচনা করুন।
লেআউটের জন্য EMC এবং EMI ডিজাইন কৌশল
ফিল্টার স্থাপন এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি কারেন্ট পাথ
ভালো EMC এবং EMI ডিজাইন কৌশল রিটার্ন পাথ থেকেই শুরু হয়। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সির কারেন্ট সর্বনিম্ন ইম্পিডেন্সের পথ ধরে প্রবাহিত হয়, স্কিমেটিকে আঁকা পথ ধরে নয়। সেই কারেন্টকে একটি মজবুত গ্রাউন্ড প্লেন দিন, তাহলে এটি ট্রেসের নিচেই থাকবে। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সির ট্রেসের নিচে গ্রাউন্ড স্প্লিট এড়িয়ে চলুন। যদি স্প্লিট এড়ানো সম্ভব না হয়, তবে একটি স্টিচিং ক্যাপাসিটর দিয়ে এটিকে সংযুক্ত করুন।
নয়েজ পুরো বোর্ডে ছড়িয়ে পড়ার আগেই আপনার ইনপুট ফিল্টারগুলো সরাসরি কানেক্টরের কাছে রাখুন। সুইচিং রেগুলেটরগুলোকে আরএফ (RF) এবং অ্যানালগ অংশ থেকে দূরে রাখুন। হাই-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রেসগুলো ছোট রাখুন এবং ৯০-ডিগ্রি কোণার পরিবর্তে ৪৫-ডিগ্রি বা বাঁকা মোড় ব্যবহার করুন।
লেআউট কৌশল | মূল অনুশীলন | পথপ্রদর্শন |
|---|---|---|
শক্ত স্থল সমতল | মাটিতে একটি সম্পূর্ণ স্তর দিন | ট্রেসের নিচে রিটার্ন কারেন্ট রাখে |
মাটি ফেটে যায় | স্টিচিং ক্যাপাসিটর দিয়ে ফাঁক পূরণ করুন | ফাঁক জুড়ে ক্যাপাসিটার সেলাই করা |
গার্ড ট্রেস | সংবেদনশীল লাইনগুলোকে ভায়াস দিয়ে গ্রাউন্ড করুন। | ভায়াসগুলো λ/২০ ব্যবধানে বিন্যস্ত; ক্রসটক প্রায় ২০ ডিবি পর্যন্ত হ্রাস পেয়েছে। |
Decoupling | পাওয়ার পিনের কাছাকাছি সিরামিক, নিম্ন-ESL অংশগুলি | পিনগুলির ১-২ মিমি এর মধ্যে ০.০১-০.১ µF |
নিয়ন্ত্রিত প্রতিবন্ধকতা | সিস্টেমের সাথে ট্রেস ইম্পিডেন্স মেলান। | RF এর জন্য 50 Ω; FR-4 εr ≈ 4.2 |
ইএমআই ফিল্টার বাছাই করার সময়, শুধু এর মান নয়, যন্ত্রাংশটি কোথায় বসবে তাও দেখুন। একটি দীর্ঘ ট্রেসের পরে বসানো ফিল্টার, ট্রেসটি থেকে ইতোমধ্যেই বিকিরিত হওয়া নয়েজও গ্রহণ করে। আসল বোর্ডে, আসল রিটার্ন পাথ ব্যবহার করে ইএমআই ফিল্টার পরীক্ষা করুন। ফিল্টারিং তখনই কাজ করে যখন শান্ট ক্যাপাসিটরের গ্রাউন্ডের সাথে একটি সংক্ষিপ্ত ও সরাসরি পথ থাকে।
দ্রষ্টব্য: পিন থেকে দূরে স্থাপিত একটি ডিকাপলিং ক্যাপাসিটর ইন্ডাকট্যান্স যোগ করে এবং উচ্চ কম্পাঙ্কে এর কার্যকারিতা হারায়।
ক্রিপেজ, ক্লিয়ারেন্স এবং আইইসি ৬২৩৬৮ স্পেসিং
বৈদ্যুতিক কার্যকারিতার আগে নিরাপত্তা ব্যবধানই আপনার ফিল্টার বিন্যাসকে সীমাবদ্ধ করে। IEC 62368 আইসোলেশন ব্যারিয়ার জুড়ে যে পরিমাণ ক্রিপেজ এবং ক্লিয়ারেন্স অবশ্যই বজায় রাখতে হবে তা নির্ধারণ করে দেয়। Y ক্যাপাসিটর এবং কমন মোড চোক ঠিক সেই ব্যারিয়ারের উপরেই বসে। এদের প্যাড, ট্রেস এবং স্লটগুলোকে অবশ্যই প্রয়োজনীয় দূরত্ব মেনে চলতে হয়।
পৃষ্ঠ বরাবর ক্রিপেজ এবং বায়ুর মধ্য দিয়ে ক্লিয়ারেন্স পরিমাপ করুন। বোর্ডে কাটা একটি স্লট উচ্চতা না বাড়িয়েই ক্রিপেজ বাড়িয়ে দেয়। Y ক্যাপাসিটরের রিটার্ন লাইনটি সরাসরি চ্যাসিসে নিয়ে যান এবং অন্যান্য ট্রেসগুলিকে সেই অঞ্চলের বাইরে রাখুন। নির্গমনের জন্য একটি ফিল্টার পার্ট সরানোর পর স্পেসিং আবার পরীক্ষা করুন। একটি লেআউট যা কন্ডাক্টেড লিমিট পাস করে, সেটিও সেফটি রিভিউতে ব্যর্থ হতে পারে।
মানদণ্ড, সীমা এবং প্রাক-সম্মতি
CISPR 32 এবং EN 55032 পরিবাহিত এবং বিকিরিত সীমা
CISPR 32 এবং EN 55032 মাল্টিমিডিয়া সরঞ্জামের জন্য নির্গমন সীমা নির্ধারণ করে , যা আপনাকে অবশ্যই অনুসরণ করতে হবে। এই স্ট্যান্ডার্ডটি পরিবাহিত এবং বিকিরিত উভয় প্রকার নির্গমনকে অন্তর্ভুক্ত করে। বাণিজ্যিক সরঞ্জামের জন্য পরিবাহিত সীমা ৯ কিলোহার্জ থেকে ৩০ মেগাহার্জ পর্যন্ত প্রযোজ্য। বিকিরিত সীমা ৩০ মেগাহার্জ থেকে শুরু হয়ে তার ঊর্ধ্বে চলে। আপনার এসি/ডিসি ফ্রন্ট এন্ড মেইনস-এর সাথে সংযুক্ত থাকে, তাই এটি সম্পূর্ণ পরিবাহিত সীমার সম্মুখীন হয়। এর পরবর্তী ডিসি/ডিসি স্টেজ একটি অপেক্ষাকৃত কম শব্দযুক্ত উৎস পায়, তবুও এর সুইচিং নয়েজ কনভার্টারের মাধ্যমে ফিডব্যাক হয়ে ফিরে আসে। এসি ইনপুটকে সবচেয়ে কঠোর পরীক্ষার স্থান হিসেবে বিবেচনা করুন।
আপনি কোন LISN ব্যবহার করবেন তা ইনপুটের ধরনের উপর নির্ভর করে। বাণিজ্যিক এসি মেইনসের জন্য একটি 50 μH + 5 Ω || 50 Ω নেটওয়ার্ক প্রয়োজন, যেমন টেকবক্স TBLC08। ডিসি অটোমোটিভ কাজের জন্য একটি 5 μH || 50 Ω নেটওয়ার্ক ব্যবহৃত হয়, যেমন টেকবক্স TBOH01। উভয়ই অ্যানিকোয়িক চেম্বার ছাড়াই পুনরাবৃত্তিযোগ্য রিডিং দেয়।
বেঞ্চে প্রাক-সম্মতি পরীক্ষা
একটি বেঞ্চ ওয়ার্কফ্লো ল্যাব পরিদর্শনের আগেই বেশিরভাগ সমস্যা শনাক্ত করে। এই ধাপগুলো অনুসরণ করুন:
লক্ষ্য মানটি শনাক্ত করুন, যেমন CISPR 32 বা EN 55032 ।
একটি বড় গ্রাউন্ড প্লেনের উপরে একটি প্রি-অ্যাম্পলিফায়ার, একটি নিয়ার-ফিল্ড প্রোব সেট এবং একটি LISN সহ একটি স্পেকট্রাম অ্যানালাইজার স্থাপন করুন।
হটস্পট খুঁজে বের করার জন্য নিয়ার-ফিল্ড প্রোব দিয়ে বোর্ড এবং ক্যাবলগুলো স্ক্যান করুন।
লেআউট, শিল্ডিং বা ফিল্টারিং ঠিক করুন, তারপর পুনরায় পরীক্ষা করে তুলনা করুন।
মার্জিন নিরাপদ মনে হলে সার্টিফিকেশনের জন্য জমা দিন।
নিয়ার-ফিল্ড প্রোব শুধুমাত্র খুব কাছ থেকে, অর্থাৎ কয়েক সেন্টিমিটার দূরত্বে কাজ করে। এগুলো আপেক্ষিক রিডিং দেয়, তাই এগুলো উৎস সনাক্ত করতে ব্যবহার করুন, সীমা যাচাই করতে নয়। একটি ট্রানজিয়েন্ট লিমিটার থাকা আবশ্যক। এসি টার্ন-অন ট্রানজিয়েন্টগুলো +২০ dBm থেকে +৩০ dBm আরএফ রেটিংযুক্ত মিক্সার ডায়োডে ±৩২৫ V পর্যন্ত ডিসচার্জ করতে পারে। টেকবক্স টিবিএফএল১ (Tekbox TBFL1)-এর মতো একটি লিমিটার ৫ ওয়াট ওভারলোডের অধীনে আউটপুটকে +১১ dBm-এ সীমাবদ্ধ করে।
IEC 62368 অনুযায়ী নিরাপত্তা ব্যবধান এই কাজটিকে সীমাবদ্ধ করে। Y ক্যাপাসিটর প্যাড এবং CM চোক ট্রেসগুলিতে অবশ্যই প্রয়োজনীয় ক্রিপেজ এবং ক্লিয়ারেন্স বজায় রাখতে হবে। প্রতিটি ফিল্টার পরিবর্তনের পর ব্যবধান পুনরায় পরীক্ষা করুন।
তাপীয়, আবদ্ধকরণ, এবং ডিএফএম ট্রেড-অফ
তাপ, সুরক্ষা এবং আবদ্ধকরণ প্রভাব
একটি কনভার্টারের ভিতরে তাপ এবং শিল্ডিং উভয়ই একই জায়গা নেয়। এনক্লোজার ডিজাইন, বায়ুপ্রবাহ এবং যন্ত্রাংশগুলো কোথায় রাখা হয়েছে—এই সবকিছুই নির্ধারণ করে যে জিনিসগুলো কতটা গরম হবে। আপনাকে অবশ্যই চূড়ান্ত হাউজিংয়ের ভিতরে ডিরেটিং পরীক্ষা করতে হবে, কোনো খোলা বেঞ্চে নয়। যে যন্ত্রাংশটি বেঞ্চে ঠান্ডা থাকে, কেসটি বন্ধ করার পর সেটি তার রেটিং অতিক্রম করতে পারে।
একটানা চালানো বা প্রতিকূল পরিবেশে ব্যবহারের জন্য অতিরিক্ত তাপীয় মার্জিন প্রয়োজন । এই মার্জিনটি যন্ত্রের পুরোনো হয়ে যাওয়া, ধুলো জমা এবং সবচেয়ে খারাপ পরিস্থিতি সামাল দেয়। সীমিত বায়ুপ্রবাহযুক্ত ছোট আবদ্ধ স্থানে, সামান্য কর্মদক্ষতা হ্রাসও ব্যবহারযোগ্য শক্তিকে ব্যাপকভাবে কমিয়ে দিতে পারে। যান্ত্রিক নকশা চূড়ান্ত করার আগেই তাপীয় বাজেট পরিকল্পনা করুন।
শিল্ডিং সরাসরিভাবে নির্গমন বিকিরণ (emi) পরিবর্তন করে। একটি বোর্ড-মাউন্টেড মডিউল প্রায়শই ইনপুট সংযোগগুলির কাছাকাছি থাকে। দুর্বল শিল্ডিং বিকিরিত ইন্টারফেরেন্সকে সেই সংযোগগুলিতে পরিবাহিত নয়েজ তৈরি করতে দেয়। প্লাস্টিকের মডিউল এনক্লোজারগুলিতে সাধারণত কোনো স্ক্রিনিংই থাকে না। একটি ঐচ্ছিক কেস কিট পাওয়ার সাপ্লাই কন্ডাক্টরে সংযুক্ত নির্গমন কমাতে পারে। যান্ত্রিক পদক্ষেপের সাথে বৈদ্যুতিক পদক্ষেপগুলির মিশ্রণ ঘটান: শিল্ডিং, সতর্ক লেআউট, ছোট লুপ এলাকা এবং শক্তিশালী গ্রাউন্ড প্লেন, এর সাথে ফিল্টারিং, ডিকাপলিং, ড্যাম্পিং এবং বাইপাসিং। এই মিশ্রণ আপনাকে EN 55022 ক্লাস B-এর মতো কমপ্লায়েন্স লক্ষ্যমাত্রা অর্জন করতে সাহায্য করে।
ফিল্টার উপাদানগুলির উপর DFM সীমাবদ্ধতা
আপনার ইএমআই ফিল্টারগুলোকে শুধু ল্যাবেই নয়, অ্যাসেম্বলি লাইনও পার করতে হবে । হ্যান্ডলিংয়ের সময় সূক্ষ্ম তারযুক্ত কমন মোড চোক ছিঁড়ে যায়। বড় এক্স ক্যাপাসিটরগুলোর জন্য এমন কিপ-আউট জোন প্রয়োজন যা আপনার লেআউটের সাথে খাপ খায় না। স্ট্যান্ডার্ড ফুটপ্রিন্ট এবং রিল প্যাকেজিংযুক্ত পার্টস বেছে নিন। নিশ্চিত করুন যে প্লেসমেন্ট মেশিনটি বডির আকার এবং ওজন সামলাতে পারবে।
ড্যাম্পিং পার্টস খরচ বাড়ায় এবং রিফ্লো ধাপ বৃদ্ধি করে। ইনপুট ক্যাপাসিটরের তিন থেকে চার গুণ বড় একটি ড্যাম্পিং ক্যাপাসিটর বোর্ডের অনেকটা জায়গা নেয় এবং এর জন্য একটি ভিন্ন ডাইইলেকট্রিকের প্রয়োজন হতে পারে। প্রতিটি অতিরিক্ত পার্টসের জন্য সোল্ডার প্রোফাইল পরীক্ষা করুন। বড় থার্মাল মাসের কাছাকাছি থাকা ছোট ক্যাপাসিটরগুলিতে টুম্বস্টোনিং-এর ঝুঁকি সম্পর্কে আপনার প্রস্তুতকারকের কাছে জিজ্ঞাসা করুন।
প্রি-কমপ্লায়েন্সের কাজে টেস্ট পয়েন্ট এবং টিউনিং প্যাড সাহায্য করে। তবে বেশি পরিমাণে উৎপাদন করলে এগুলোর খরচও বাড়ে। কোন প্যাডগুলো রাখবেন এবং কোনগুলো বাদ দেবেন, তা আগে থেকেই ঠিক করে নিন। প্রতিটি রিভিশনের সময় ফিল্টার লেআউট স্থিতিশীল রাখুন, কারণ একটি প্যাড সরানো হলে প্যারাসাইটিক কাপলিং পরিবর্তিত হয় এবং আপনার কন্ডাক্টেড ফলাফলে পরিবর্তন আসে। প্রতিটি ফিল্টার পরিবর্তনকে একটি ডিজাইন পরিবর্তন হিসেবে বিবেচনা করুন, যার জন্য নতুন করে বেঞ্চ স্ক্যান করা প্রয়োজন।
প্রথমে নয়েজের ধরন এবং কাপলিং পাথ দিয়ে শুরু করুন। তারপর সে অনুযায়ী ফিল্টারগুলো বেছে নিন ও বসান। এই ক্রমটি আপনাকে অনুমান করা থেকে বাঁচায়।
তিনটি অভ্যাসের গুরুত্ব সবচেয়ে বেশি। প্রতিটি LC স্টেজকে ড্যাম্প করুন যাতে ইনপুট স্থিতিশীল থাকে। কোনো পার্ট সরানোর পরেও Y ক্যাপাসিটর এবং IEC 62368 স্পেসিং সীমা মেনে চলুন। বেঞ্চ প্রি-কমপ্লায়েন্স আগেভাগেই চালান, যাতে ল্যাবের ফলাফলের আগেই কন্ডাক্টেড এমিশন ধরা পড়ে।
emi-কে একটি পুনরাবৃত্তিমূলক বোর্ড-স্তরের কাজ হিসেবে বিবেচনা করুন, ব্যর্থতা-পরবর্তী সমাধান হিসেবে নয়:
স্পেসিফিকেশন করার সময় EMC লক্ষ্যমাত্রা নির্ধারণ করুন।
স্পেকট্রাম অ্যানালাইজার এবং নিয়ার-ফিল্ড প্রোব ব্যবহার করে পর্যায়ক্রমে পরীক্ষা করুন।
শুধুমাত্র ব্যর্থ ফ্রিকোয়েন্সিগুলো টিউন করুন।
শুরুতেই উৎপাদনগত সুবিধা-অসুবিধাগুলো বিবেচনা করুন। শিল্ডিং তাপ নিঃসরণে বাধা দেয় এবং ফাইন-পিচ কাঠামো খরচ বাড়িয়ে দেয়। এসি-ডিসি রূপান্তর পর্যালোচনার সময় আপনার ফিল্টার ডিজাইনার এবং পিসিবি সরবরাহকারীকে অন্তর্ভুক্ত করুন। চাহিদার সামান্য পরিবর্তনও সম্পূর্ণ নতুন করে ডিজাইন করতে বাধ্য করতে পারে।
FAQ
স্ক্যান ব্যর্থ হলে প্রথমে কোন নয়েজ মোডটি খতিয়ে দেখা উচিত?
কোনো যন্ত্রাংশ স্পর্শ করার আগে মোডগুলো আলাদা করে নিন। কমন মোড কারেন্ট পরিমাপ করার জন্য লাইন ও নিউট্রাল একসাথে একটি আরএফ কারেন্ট প্রোব দিয়ে আটকান। ডিফারেনশিয়াল মোড পরিমাপ করার জন্য প্রোবের মধ্যে দিয়ে তার দুটিকে বিপরীত দিকে চালনা করুন। দুটি রিডিং তুলনা করে, প্রধান মোডের জন্য আপনার ইএমআই ফিল্টারের আকার নির্ধারণ করুন।
কেন একটি এলসি স্টেজ কমন মোড নয়েজ থামাতে ব্যর্থ হয়?
ডিফারেনশিয়াল মোড কারেন্ট একটি কন্ডাক্টর দিয়ে বেরিয়ে যায় এবং অন্যটি দিয়ে ফিরে আসে। কমন মোড কারেন্ট উভয় লাইনেই একইভাবে প্রবাহিত হয় এবং চ্যাসিস বা আর্থের মাধ্যমে ফিরে আসে। একটি LC স্টেজ শুধুমাত্র প্রথম পথটিকে শান্ট করে। দ্বিতীয় পথটিকে দমন করার জন্য ইনপুটে একটি কমন মোড চোক এবং একটি Y ক্যাপাসিটর প্রয়োজন।
কীভাবে একটি ফিল্টারকে অনুরণন বা দোলন থেকে বিরত রাখা যায়?
কন্ট্রোল-লুপ ব্যান্ডউইথ জুড়ে ফিল্টার আউটপুট ইম্পিডেন্সকে কনভার্টার ইনপুট ইম্পিডেন্সের চেয়ে যথেষ্ট নিচে রাখুন। এটি মিডলব্রুকের মানদণ্ড। ড্যাম্পিং যোগ করুন যাতে কাট-অফ ফ্রিকোয়েন্সিতে পিকটি কম থাকে, এবং শুধুমাত্র টাইম-ডোমেইন পরীক্ষার পরিবর্তে ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স অ্যানালাইসিসের মাধ্যমে রেসপন্সটি পরীক্ষা করুন।
বোর্ডে ইনপুট ফিল্টারগুলো কোথায় বসানো উচিত?
নয়েজ বোর্ডে ছড়িয়ে পড়ার আগেই সেগুলোকে কানেক্টরে স্থাপন করুন। Y ক্যাপাসিটরের রিটার্ন পাথটি শর্ট রাখুন এবং সরাসরি চ্যাসিসের সাথে সংযুক্ত করুন। একটি শান্ট ক্যাপাসিটরের গ্রাউন্ডের সাথে একটি টাইট পাথ প্রয়োজন, অন্যথায় ট্রেস ইন্ডাকট্যান্স এর কার্যকারিতা নষ্ট করে দেয়। আসল রিটার্ন পাথ ব্যবহার করে আসল বোর্ডে ফিল্টারগুলো পরীক্ষা করুন।
