استاندارد EMC چیست؟
استاندارد EMC در یک عبارت کلی به معنی مجموعه شاخص هایی است که از طریق آن میزان محافظت سیستم در برابر تداخل امواج الکترومغناطیسی (Electromagnetic Interference) ارزیابی می شود.
نماد EMC از عبارت Electromagnetic Compatibility به معنای سازگاری الکترومغناطیسی گرفته شده است. و به تکنیک ها و روش هایی اشاره دارد که تجهیزات و سیستم های الکترونیکی را از اثرات مخرب تداخل نویز و امواج محافظت می کند.
نویز و امواج مخرب
عبور جریان الکتریکی از هر جسم رسانا، منجر به تشکیل یک میدان مغناطیسی در اطراف آن جسم می شود. این میدان الکتریکی متناسب با شدت و ضعف آن، می تواند بر محیط اطراف و از جمله قطعات و تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی به صورت نویز تاثیر بگذارد.
منشاء این نوع نویز ، لوازم الکتریکی و دستگاه ها و تجهیزات الکترونیکی هستند.
اما منابع دیگری هم برای ایجاد نویز و امواج مخرب وجود دارد که عموما طبیعی است. مثل امواج ناشی از رعد و برق و نوسانات شدید حرارتی و فیزیکی در محیط.
رویکرد اصلی در محافظت
هر مدار الکترونیکی فعال دارای یک سیگنال اصلی است.
چنانچه این سیگنال بر اثر امواج تداخلی به حدی دچار تغییر شود که عملکرد مدار را دچار اختلال کند، نویز ایجاد شده است.
نکته اساسی در محافظت الکترومغناطیسی تجهیزات الکترونیکی، مهار امواج مخرب با دو رویکرد اصلی است:
-
مصونیت و آمادگی در برابر تداخل امواج موجود در محیط اطراف (Immunity/Susceptibility)
-
جلوگیری از ساطع شدن امواج مخرب به محیط اطراف (Emissions)
مسیرهای تداخل
تداخل الکترومغناطیسی بنا به نوع مسیر انتشار و انتقال امواج تداخل گر، به دو دسته کلی تقسیم می شوند:
-
امواجی که از مسیر انتشار و تشعشع در فضای آزاد منتقل می شوند (Radiated)
-
امواجی که به صورت هدایتی منتقل می شوند (Conducted) مثل سوار شدن بر روی کابل ها
محافظت از سیستم ها در برابر تداخل الکترومغناطیسی، باید متناسب با نوع و مسیر امواج انجام شود.
استانداردهای محافظت
استانداردهای ارزیابی میزان محافظت در برابر تداخلات الکترومغناطیسی، متناسب با مسیر تداخل و رویکرد محافظت به چهار دسته تقسیم می شوند:
-
RI/RS: میزان تاثیر پذیری از مسیر فضای آزاد (Radiated Immunity/Susceptibility)
-
CI/CS: میزان تاثیرپذیری از مسیر هدایتی (Conducted Immunity/Susceptibility)
-
RE: میزان تشعشع در مسیر فضای باز (Radiated Emission)
-
CE: میزان تشعشع در مسیر هدایتی (Conducted Emission)
تکنیک های عمومی
برای مهار امواج مخرب و ناخواسته و پیاده سازی شاخص های استاندارد EMC ، تکنیک ها و راهکارهای مختلفی وجود دارد که عموما بر جذب، هدایت و اتلاف این امواج مبتنی هستند.
انتخاب بهترین تکنیک و شیوه محافظت، ارتباط مستقیمی دارد با منشاء ، ماهیت و مسیر انتقال نویز و موج مخرب؛ پارامترهایی که باید قبل از انتخاب راهکار شناسایی و مشخص شوند.
در اینجا به چند تکنیک عمومی اشاره می کنیم.
فریت کابل
کابل ها یکی از راه های اصلی جذب و انتقال امواج مخرب الکترومغناطیس هستند.
عمومی ترین و پر کاربردترین شیوه برای مهار امواج مزاحمی که بر کابل ها سوار می شوند، استفاده از فریت کابل یا فریت بید (Ferrite Bead) است.
هسته فریت که معمولا به صورت یک حلقه استوانه ای دور کابل قرار می گیرد، یک ماده مغناطیسی است که با عبور جریان از کابل عملکرد سلفی پیدا می کند. خاصیت سلفی فریت، باعث جذب امواج با فرکانس های بالا (نویز) به درون هسته می شود و به صورت یک فیلتر در برابر این نوع امواج مغناطیسی عمل می کند.
امواج الکترومغناطیسی جذب شده در هسته فریت، به تدریج و به صورت انرژی حرارتی دفع و تلف می شوند.
شیلد کابل
راهکار دیگر برای محافظت کابل در برابر جذب و انتقال نویز، استفاده از شیلد کابل است.
شیلد (Shield) به معنی حفاظ و در اصطلاح، لایه رسانایی است که در اطراف لایه هادی عایق شده کابل کشیده می شود. این لایه محافظ، نویزها را جذب و از طریق اتصالات سوکت کابل، به زمین یا Ground منتقل می کند.
قفس فارادی
یکی دیگر از روش های محافظت در برابر نویز و امواج مغناطیسی، استفاده از قفس فارادی یا Faraday Cage است. قفس فارادی، محفظه ای است با صفحاتی توری شکل یا مشبک از جنس رسانا که امواج اطراف خود را جذب و در نهایت به Ground منتقل می کند.
از این مکانیزم برای حفاظت از بردهای الکترونیکی و تجهیزات حساس استفاده می شود.
این تکنیک، هم زمان دارای دو کارکرد است.
از یک طرف مانع نفوذ امواج مخرب به قطعه مورد نظر می شود و از طرف دیگر از انتشار نویز ناشی از عملکرد قطعه به تجهیزات اطراف جلوگیری می کند.
استانداردهای تجاری و نظامی
استاندارد EMC و شاخص های آن با توجه به تفاوت شرایط و حساسیت محیط های مورد محافظت، در دو سطح تجاری و نظامی اعمال می شوند.
تداخل امواج ساطع شده از یک جاروبرقی در حال کار در منزل بر عملکرد گیرنده رادیو به صورت نویز، امری حیاتی محسوب نمی شود. اما ایجاد تداخل امواج یک فرستنده رادیویی محلی در عملکرد ارتفاع سنج یک هواپیما، کاملا حیاتی است.
بر همین اساس، استانداردهای تعیین شده در حوزه تجهیزات نظامی بسیار سخت گیرانه تر است.
در واقعیت امر هم وقوع برخی حوادث در حوزه نظامی پیش از جنگ جهانی اول که به دلیل تداخل های الکترومغناطیسی رخ داده بود، توجه متخصصان را به خود جلب کرد و موجب شد مسئله سازگاری و ایمن سازی الکترومغناطیسی و استانداردهای مرتبط با آن به عنوان یک شاخه بسیار مهم تخصصی جدی گرفته شود.
حوادثی که علیرغم رشد استانداردها همچنان احتمال تکرار دارند.
شلیک نابهنگام موشک یک هواپیما در عرشه ناو آمریکایی بر اثر تداخل امواج رادار ناو با مکانیزم شلیک هواپیما – ۱۹۶۷
نمونه استانداردها
استانداردهای تجاری تدوین شده توسط کمیته بین المللی تداخل رادیویی CISPR :
-
IEC-EN-61000-4-X مرتبط با آزمون های تخلیه الکترواستاتیک و تداخل امواج الکترومغناطیس
جدیدترین استاندارد بین المللی نظامی ارائه شده در سال ۲۰۱۵ :
-
MIL-STD-461G مرتبط با الزامات انتشار و آزمون های محافظت الکترومغناطیسی
مراجع رسمی تست و آزمون در ایران
اگر چه تعدادی از دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی کشور و حتی برخی شرکت ها در زمینه تست و آزمون های استاندارد EMC در حد امور تحقیقاتی و پژوهشی فعال هستند اما مراکز زیر را می توان به عنوان مراجع تخصصی رسمی این حوزه در ایران معرفی کرد:
-
صنایع مخابرات صاایران
-
مرکز تحقیقات صنایع انفورماتیک ایران
-
پژوهشگاه نیرو وابسته به وزارت نیرو
-
مرکز تایید سازگاری الکترومغناطیس دانشگاه امیرکبیر
-
تهیه شده در واحد تحقیق و توسعه گروه صنعتی مبنا پارس
-
تولید کننده تجهیزات تعاملی صنعتی شامل:
-
انواع کیوسک اطلاع رسانی
-
کنسول اپراتوری
-
مانیتور تاچ اسکرین
-
تاچ پنل صنعتی
1 دیدگاه. ارسال دیدگاه جدید
ممنون واقعا عالی و قابل فهم بود و به درد بخور دمتون گرم