Phòng ngừa và giải quyết nhiễu điện từ của đầu nối ô tô

Ngày nay, tần số đồng hồ của các hệ thống điện tử trong ô tô là vài trăm MHz, các xung được sử dụng được lập trình trong Yanasecond, và các mạch video chất lượng cao cũng được sử dụng với tốc độ pixel Yanasecond. Những đồng hồ tốc độ xử lý khá cao này rõ ràng là công trình gặp phải ứng chiến không ngừng. Vậy làm thế nào để phòng ngừa và xử lý vấn đề nhiễu điện từ của đầu nối ô tô đáng để chúng ta chú ý. Tốc độ dao động trên mạch trở nên nhanh hơn (thời gian lên/xuống), điện áp/dòng điện cao thấp trở nên lớn hơn, vấn đề trở nên nhiều hơn. Do đó, việc xử lý khả năng tương thích điện từ (EMC) ngày nay khó khăn hơn so với những năm đầu. Trước hai nút sóng của mạch điện, dòng điện xung được thay đổi nhanh chóng, thể hiện rõ cái gọi là nguồn tiếng ồn mô hình chênh lệch, trường điện từ xung quanh mạch điện có thể được kết nối với các thành phần khác và xâm nhập vào phần kết nối. Tiếng ồn kết hợp qua tính hợp lý hoặc dung tính là nhiễu mô hình chung. Dòng điện nhiễu tần số vô tuyến giống nhau và hệ thống có thể được mô hình hóa như: bao gồm nguồn tiếng ồn,"mạch bị hại"hoặc"người nhận"và mạch (thường là tấm nền). Mô tả kích thước của nhiễu bằng một số nguyên nhân: cường độ của nguồn tiếng ồn, kích thước của diện tích cuộn dây của dòng điện nhiễu và tốc độ thay đổi. Vì vậy, mặc dù có khả năng gây nhiễu không mong muốn trong mạch điện, tiếng ồn hầu như luôn được mô hình chung. Một khi cáp được kết nối giữa đầu nối ô tô đầu vào/đầu ra (I/O) và vỏ hoặc mặt đất, khi một số điện áp RF xuất hiện, dòng RF vài mA có thể đủ để vượt quá tần số phát cho phép.

Sự kết hợp của tiếng ồn và truyền tải tiếng ồn mô hình chung là do quy hoạch không hợp lý. Một số lý do điển hình là chiều dài của một dây dẫn trong các cặp dây khác nhau, hoặc khoảng cách đến mặt phẳng nguồn điện hoặc vỏ máy khác nhau. Một lý do khác là các khiếm khuyết của các thành phần, chẳng hạn như cuộn cảm từ và máy biến áp, tụ điện và thiết bị hoạt động (ví dụ, sử dụng các mạch tích hợp đặc biệt khác (ASIC)). Các thành phần từ tính, đặc biệt là cái gọi là cảm biến lưu trữ năng lượng kiểu"vòng bóp lõi sắt", được sử dụng trong bộ chuyển đổi nguồn điện và luôn tạo ra trường điện từ. Khe hở không khí trong mạch từ tương đương với một điện trở lớn trong mạch nối tiếp, nơi tiêu thụ nhiều điện năng hơn. Vì vậy, vòng bóp lõi sắt, quấn quanh thanh ferit, tạo ra một trường điện từ mạnh xung quanh thanh, và có một cường độ trường mạnh gần điện cực. Trong nguồn điện chuyển mạch sử dụng kết cấu quay lại, trên máy biến áp nhất định có một chỗ trống, trong đó có từ trường rất mạnh. Trong đó phần tử duy trì từ trường phù hợp là ống xoắn ốc, làm cho điện từ trường phân bố theo chiều dài của lõi ống. Đây là một trong những lý do tại sao cấu trúc xoắn ốc được ưu tiên cho các thành phần từ tính hoạt động ở tần số cao. Mạch tách rời không phù hợp thường trở thành nguồn gây nhiễu. Giả sử mạch điện yêu cầu dòng điện xung lớn và không thể đảm bảo điện dung nhỏ hoặc điện trở bên trong rất cao khi tách một phần, thì điện áp do mạch nguồn tạo ra sẽ giảm xuống. Điều này tương đương với sóng gợn, có lẽ tương đương với sự thay đổi điện áp nhanh chóng giữa các thiết bị đầu cuối. Do tụ điện hỗn loạn được đóng gói, nhiễu có thể được kết nối với các mạch điện khác, gây ra vấn đề chế độ chung. Khi dòng điện chế độ chung làm ô nhiễm mạch giao diện I/O, vấn đề này cần phải được xử lý trước khi đi qua đầu nối ô tô. Vận dụng khác nhau, chủ trương dùng phương pháp khác nhau để xử lý vấn đề này. Trong mạch video, tín hiệu I/O ở đó là một đầu và chia sẻ cùng một mạch, để xử lý nó, bộ lọc LC nhỏ được sử dụng để lọc tiếng ồn. Trong mô ̣ t ma ̣ ng giao diê ̣ n nô ́ i kê ́ t vơ ́ i tần sô ́ thâ ́ p, mô ̣ t sô ́ điê ̣ n thoa ̣ i loa ̣ n co ́ thê ̉ la ̀ m cho tiê ́ ng ô ̀ n đươ ̣ Ca ́ c giao diê ̣ n điê ̀ u khiê ̉ n kha ́ c biê ̣ t, như Ether, thươ ̀ ng đươ ̣ c kê ́ t hơ ̣ p vơ ́ i vu ̀ ng I/O thông qua ma ́ y biê ́ n, đươ ̣ c kê ́ t hơ ̣ p ta ̣ i mô ̣ t bên hoă ̣ c hai đâ ̀ u cu ̉ a ma ́ y biê ́ n. Các vòi trung tâm này được kết nối với tấm đáy thông qua tụ điện cao thế để phân luồng tiếng ồn chế độ chung vào tấm đáy để tín hiệu không bị biến dạng. Tiếng ồn chế độ chung trong vùng I/O không có một phương pháp chung để xử lý tất cả các loại giao diện I/O. Phương châm hàng đầu của các nhà quy hoạch là quy hoạch tốt mạch điện, mà thường bỏ qua một số chi tiết được coi là đơn giản. Mô ̣ t sô ́ quy tă ́ c cơ ba ̉ n co ́ thê ̉ gia ̉ m tiê ́ ng đô ̣ ng khi tơ ́ i đâ ̀ u nô ́ i ô tô: 1) Đă ̣ t điê ̣ n thoa ̣ i rơ ̀ i gâ ̀ n vơ ́ i ta ̀ i liê ̣ u. 2) Dòng điện xung ở mép trước và mép sau được thay đổi nhanh chóng phải có quy cách vòng lặp nhỏ. 3) Giữ thiết bị dòng điện cao (tức là ổ đĩa và ASIC) tránh xa cổng I/O. 4) Xác định tính toàn vẹn của tín hiệu để đảm bảo xung quá và xung xuống nhỏ, đặc biệt là các tín hiệu quan trọng liên quan đến dòng điện lớn (như đồng hồ, bus). 5) Sử dụng bộ lọc một phần, chẳng hạn như ferit RF, có thể hấp thụ nhiễu RF. 6) Cung cấp trở kháng thấp để đáp ứng trên sàn hoặc cơ sở trong khu vực I/O trên sàn. Tiếng ồn RF và đầu nối ô tô Ngay cả khi các kỹ sư sử dụng nhiều phương pháp phòng ngừa được liệt kê ở trên để giảm tiếng ồn RF trong vùng I/O, không có gì đảm bảo rằng các phương pháp phòng ngừa này có thể đáp ứng thành công các yêu cầu phát ra. Một số tiếng ồn là nhiễu dẫn truyền, tức là hoạt động theo dòng điện chế độ chung trên bảng mạch bên trong. Nguồn nhiễu này nằm giữa tấm đáy và mạch điện. Do đó, dòng điện RF này phải đi qua đường dẫn trở kháng thấp (giữa tấm đáy và đường dẫn tín hiệu). Giả sử đầu nối ô tô không có trở kháng thấp như mong muốn (chỗ nối với tấm đáy), dòng điện RF này hoạt động qua tụ điện hỗn loạn. Khi dòng điện RF này chảy qua cáp, không thể tránh khỏi việc phát ra. Một cơ chế khác để đưa dòng điện mô hình chung vào vùng I/O là sự kết hợp của các nguồn nhiễu mạnh gần đó. Thậm chí một số đầu nối ô tô"che chắn"cũng vô dụng, vì nguồn nhiễu nằm gần đầu nối ô tô, chẳng hạn như môi trường PC. Giả sử có một lỗ hổng giữa đầu nối ô tô và tấm đáy, điện áp RF cảm ứng ở nơi này có thể làm giảm chức năng EMC. Phương pháp che chắn đầu nối ô tô có, thêm lá tre hình ngón tay hoặc miếng đệm. Sự kết nối của đầu nối ô tô là lấp đầy khoảng trống giữa đầu nối ô tô và vỏ máy. Phương pháp này đòi hỏi phải có một lớp lót. Lớp lót kim loại tốt hơn, chỉ cần xử lý phù hợp, tức là chỉ cần bề mặt không bị ô nhiễm, chỉ cần tay không chạm vào hoặc làm hỏng lớp lót và chỉ cần có áp lực hài lòng để duy trì tiếp xúc tốt, trở kháng thấp. Một cách khác là gắn đầu nối vào đầu nối ô tô hoặc gắn thiết bị đầu nối ô tô vào vỏ máy. Lúc này, bề mặt tiếp xúc lớn nhỏ hơn một chút, hơn nữa phải kiểm soát chặt chẽ quy phạm và tính đàn hồi của miếng nối. Khi thiết bị che chắn đầu nối ô tô, phải mở miệng trên vỏ máy, một bên mở phải loại bỏ dầu mỡ, phải chế tạo cẩn thận, nếu dung sai không thích hợp, dẫn đến đầu nối ô tô rơi vào quá sâu trong vỏ máy, làm cho kết nối liên tục. Mỗi kỹ sư EMC biết rằng bên cạnh hệ thống"tuyệt vời", vấn đề này phải đáp ứng các yêu cầu phóng và kiểm tra kịp thời trên dây chuyền sản xuất. Miếng lót không chặt hoặc quanh co, thiết bị dính dầu mỡ ở khu vực quan trọng, sẽ mất hiệu lực. Đầu nối ô tô EMI được sử dụng vì những lý do sau: 1) Nhựa xốp dẫn điện cực kỳ mềm mại và có thể đặt xung quanh đầu nối ô tô. Điều này loại bỏ các vấn đề liên quan đến vỏ máy, đệm lót khác. 2) Kỹ sư cơ khí có thể thiết bị đầu nối ô tô trong quy hoạch dung sai có thể chấp nhận được của vỏ máy hệ thống. 3) Đầu nối ô tô kết thúc kết nối trở kháng thấp với vỏ máy để đảm bảo tiếp xúc tuyệt vời. Lớp lót bên trong thành vỏ máy, khi muốn sơn có yêu cầu che đậy, có thể dùng vật liệu mềm mại hơn. 4) Yêu cầu quy hoạch làm mát cưỡng chế, đệm lót tốt có một đặc điểm khác: khe nối giữa đầu nối ô tô và thành vỏ máy phải được bịt kín để giảm rò rỉ khí. Trong môi trường có bụi, đệm lót phải giữ cho hệ thống sạch sẽ.

2. Giới thiệu vắn tắt về nền tảng mạng lưới sản phẩm điện tử 3M và mô tả ngắn gọn về sản phẩm tiêu thụ: Mạng lưới sản phẩm điện tử 3M-đại lý chuyên nghiệp/sản xuất/tiêu thụ các loại { đầu nối | dây cáp | sản phẩm dây cáp }; Nếu bạn có nhu cầu mua sắm/yêu cầu mua sắm liên quan đến [ đầu nối | dây cáp | sản xuất dây cáp ] hoặc muốn mua/tìm hiểu những giải pháp sản phẩm đầu nối | dây cáp | sản xuất dây cáp mà chúng tôi có thể cung cấp, xin vui lòng liên hệ với nhân viên nghiệp vụ của công ty chúng tôi bên dưới; nếu bạn có nhu cầu tiêu thụ/tài nguyên và quảng bá liên quan đến [ đầu nối: dây cáp, dây cáp ], xin vui lòng click vào"→ Hợp tác thương mại ←"để tiến hành đàm phán với