هوشمند شدن خانه دیگر فقط به سیستم‌های گرانقیمت و پیچیده محدود نمی‌شود. امروزه با استفاده از ماژولهای الکترونیکی می‌توان بسیاری از تجهیزات معمولی مانند چراغها، پنکه، سیستم‌های تهویه، پرده برقی و حتی برخی لوازم…
ادامه مطلب
جستجوی محصولاتجستجو در
۰۴ آبان ۱۴۰۵
نویز برق یکی از مشکلات رایج در مدارهای الکترونیکی است که می‌تواند به شکل صدای اضافی در سیستم‌های صوتی، اختلال در عملکرد سنسورها، نوسان سیگنال، خطا در تجهیزات دیجیتال یا حتی عملکرد نامنظم یک مدار ظاهر شود. گاهی یک مدار از نظر قطعات کاملاً سالم است، اما به دلیل وجود نویز در مسیر تغذیه یا سیگنال، نتیجه‌ای که انتظار داریم به دست نمی‌آید.
برای حل این مشکل، ابتدا باید منبع ایجاد نویز شناسایی شود. نویز ممکن است از شبکه برق، منبع تغذیه، موتور و رله، کابل‌های نامناسب، سوئیچینگ منابع تغذیه یا حتی چیدمان نادرست سیم‌ها وارد مدار شود. به همین دلیل استفاده از یک قطعه فیلتر به‌تنهایی همیشه مشکل را برطرف نمی‌کند.
اگر بخواهیم ساده توضیح دهیم، نویز سیگنال یا انرژی ناخواسته‌ای است که روی ولتاژ یا جریان اصلی قرار می‌گیرد و می‌تواند عملکرد مدار را تحت تأثیر قرار دهد. این اختلال ممکن است دامنه بسیار کمی داشته باشد، اما در مدارهای حساس مانند تقویت‌کننده‌های صوتی، سنسورها و تجهیزات اندازه‌گیری اهمیت زیادی پیدا می‌کند.
در پاسخ به این سؤال که نویز برق چیست، باید توجه داشت که نویز همیشه به معنای خرابی منبع تغذیه نیست. حتی یک منبع تغذیه سالم نیز ممکن است در شرایط خاص مقداری ریپل یا مؤلفه‌های ناخواسته داشته باشد.
همچنین برای تهیه و خرید ماژول درایور موتور از جم ترونیک اقدام نمایید.
یکی از منابع رایج نویز، تجهیزات دارای مدارهای سوئیچینگ هستند. آداپتورها، منابع تغذیه سوئیچینگ، مبدل‌های DC-DC، موتورهای الکتریکی و رله‌ها می‌توانند اختلالات الکترومغناطیسی ایجاد کنند.
کابل‌های برق و سیگنال نیز در صورت قرارگیری نامناسب می‌توانند نویز را منتقل کنند. عبور کابل سیگنال حساس در کنار سیم برق یا سیم موتور، احتمال القای اختلال را افزایش می‌دهد.
نویز و ریپل اصطلاحات کاملاً یکسانی نیستند. ریپل معمولاً به مؤلفه متناوب باقی‌مانده روی خروجی DC منبع تغذیه گفته می‌شود، در حالی که نویز می‌تواند شامل طیف گسترده‌تری از اختلالات فرکانسی باشد. شناخت این تفاوت به انتخاب روش مناسب برای حذف نویز برق کمک می‌کند؛ زیرا هر اختلالی الزاماً با یک نوع فیلتر برطرف نمی‌شود.
در نویز هدایتی، اختلال از طریق مسیرهای رسانا مانند سیم برق، خطوط تغذیه یا زمین وارد مدار می‌شود. این نوع نویز در منابع تغذیه و تجهیزات متصل به یک شبکه مشترک بیشتر دیده می‌شود. برای کنترل آن می‌توان از خازن‌های مناسب، فیلترهای EMI، فیلترهای LC و طراحی صحیح مسیر تغذیه استفاده کرد.
نویز القایی زمانی ایجاد می‌شود که میدان الکترومغناطیسی یک منبع، روی سیم یا مدار مجاور اثر بگذارد. موتور، ترانس، رله و کابل‌های حامل جریان زیاد می‌توانند از منابع چنین اختلالی باشند. فاصله‌گذاری مناسب، کاهش طول مسیرهای حساس و استفاده صحیح از سیم‌کشی می‌تواند شدت این مشکل را کاهش دهد.
مدارهای سوئیچینگ برای تغییر سریع وضعیت جریان و ولتاژ طراحی شده‌اند. همین تغییرات سریع می‌توانند مؤلفه‌های فرکانس بالا ایجاد کنند که از طریق مسیر تغذیه یا میدان الکترومغناطیسی به قسمت‌های دیگر مدار منتقل شوند. در چنین شرایطی انتخاب فیلتر باید بر اساس فرکانس و مسیر انتشار اختلال انجام شود.
یکی از روش‌های رایج برای کنترل نویز در ورودی برق شهر، استفاده از فیلتر EMI است. این فیلتر برای کاهش برخی تداخلات الکترومغناطیسی روی مسیر تغذیه طراحی می‌شود و می‌تواند در ورودی تجهیزات الکترونیکی قرار گیرد. در کاربردهای مختلف، فیلترها می‌توانند ساختار متفاوتی داشته باشند؛ بنابراین باید مشخصات جریان، ولتاژ و نوع نویز پیش از انتخاب بررسی شود.
برای حفاظت ورودی تجهیزات در برابر برخی اضافه‌ولتاژهای گذرا، قطعاتی مانند وریستور کاربرد دارند. البته وریستور را نباید با فیلتر نویز برق یکسان دانست؛ وظیفه اصلی آن محدودکردن برخی ولتاژهای گذراست. ترکیب حفاظت اضافه‌ولتاژ با فیلترینگ مناسب می‌تواند در طراحی ورودی تجهیزات الکترونیکی مفید باشد.
زمین نامناسب یا اتصال‌های ضعیف می‌توانند باعث ایجاد مشکلات مختلف در مدار شوند. در سیستم‌هایی که ارت حفاظتی یا زمین سیگنال اهمیت دارد، طراحی صحیح این مسیرها باید از ابتدا در نظر گرفته شود.
نباید صرفاً برای از بین بردن نویز، اتصال‌های زمین را به شکل تصادفی تغییر داد؛ زیرا در برخی تجهیزات ممکن است خطر ایمنی یا حلقه زمین ایجاد شود.
همچنین برای مشاهده خرید مولتی ترن همین حالا کلیک کنید.
یکی از روش‌های ساده و پرکاربرد، استفاده از خازن‌های بای‌پس و دکوپلینگ نزدیک پایه‌های تغذیه آی‌سی‌هاست. این خازن‌ها می‌توانند مؤلفه‌های ناخواسته فرکانس بالا را تا حدی کاهش دهند. محل قرارگیری خازن اهمیت زیادی دارد. حتی یک خازن مناسب اگر با مسیرهای طولانی از پایه تغذیه فاصله داشته باشد، ممکن است عملکرد مورد انتظار را ارائه نکند.
فیلتر LC از ترکیب سلف و خازن تشکیل می‌شود. سلف در برابر تغییرات جریان و مؤلفه‌های فرکانسی خاص امپدانس ایجاد می‌کند و خازن نیز می‌تواند برخی مؤلفه‌ها را به مسیر مناسب هدایت کند.
در طراحی یک مدار حذف نویز برق، مقدار سلف و خازن باید بر اساس فرکانس کاری، جریان عبوری و مشخصات مدار تعیین شود.
گاهی مشکل نویز با اضافه‌کردن قطعه جدید حل نمی‌شود و دلیل اصلی، طراحی PCB است. مسیرهای تغذیه و سیگنال حساس باید تا حد امکان کوتاه و مناسب طراحی شوند. همچنین قرار دادن مسیرهای پرجریان در نزدیکی مسیرهای سیگنال ضعیف می‌تواند احتمال کوپل شدن نویز را افزایش دهد.
یکی از مهم‌ترین علت‌های نویز برق در منابع تغذیه، عملکرد سوئیچینگ با فرکانس بالا است. این منابع برای تبدیل انرژی با بازده مناسب طراحی شده‌اند، اما در صورت طراحی نامناسب یا نبود فیلترینگ کافی می‌توانند نویز تولید کنند. کیفیت ترانس، سلف، خازن‌ها، طراحی PCB و مدار کنترل همگی می‌توانند بر میزان اختلال خروجی اثر داشته باشند.
خازن‌های الکترولیتی در طول زمان ممکن است ظرفیت مؤثر خود را از دست بدهند یا مقاومت سری معادل آن‌ها افزایش پیدا کند. در چنین شرایطی توانایی منبع برای صاف‌کردن ولتاژ کاهش می‌یابد. به همین دلیل اگر یک منبع تغذیه پس از مدتی دچار ریپل یا نوسان شده است، بررسی خازن‌های آن می‌تواند یکی از مراحل عیب‌یابی باشد.
سیم‌کشی طولانی، مسیر برگشت نامناسب و قرارگیری کابل‌های قدرت در کنار سیگنال‌های حساس می‌تواند نویز را افزایش دهد. گاهی اصلاح سیم‌کشی ساده‌تر و مؤثرتر از افزودن چند فیلتر مختلف است.
بنابراین کاهش نویز برق فقط به انتخاب قطعات محدود نمی‌شود و طراحی کلی سیستم نیز اهمیت دارد.
شما می توانید برای تهیه و خرید پتانسیومتر و همچنین خرید ترمیستور NTC و PTC روی هر کدام کلیک کنید.
یکی از رایج‌ترین اشتباهات این است که بدون مشخص‌کردن منبع اختلال، یک فیلتر به مدار اضافه شود. فیلترها محدوده عملکرد مشخصی دارند و ممکن است برای یک نوع نویز مؤثر باشند اما روی نوع دیگری تأثیر زیادی نداشته باشند.
ابتدا باید مشخص شود نویز از ورودی برق، خروجی منبع، مسیر سیگنال یا ارتباط بین دو مدار وارد می‌شود.
بزرگ‌تر بودن ظرفیت خازن همیشه به معنی بهتر بودن فیلتر نیست. انتخاب خازن باید با توجه به فرکانس موردنظر، جریان، ولتاژ و ویژگی‌های مدار انجام شود.
در ورودی برق شهر نیز استفاده از قطعات نامناسب می‌تواند خطرناک باشد و قطعات مورد استفاده باید برای همان کاربرد و ولتاژ تأیید شده باشند.
اگر مسیرهای PCB به شکل نامناسب طراحی شده باشند، اضافه‌کردن قطعات فیلتر ممکن است تنها بخشی از مشکل را حل کند. مسیر زمین، سطح زمین، طول ترک‌ها و فاصله میان مسیرهای قدرت و سیگنال باید بررسی شوند.
گاهی برای از بین بردن صدای هوم یا نویز، اتصال زمین قطع می‌شود. این کار در تجهیزات متصل به برق شهر می‌تواند خطرناک باشد و نباید بدون شناخت ساختار حفاظتی دستگاه انجام شود.
بهترین روش برای حل مشکل، شروع از منبع اختلال است. بررسی کنید آیا نویز با روشن‌شدن موتور، آداپتور، رله یا یک مدار سوئیچینگ تغییر می‌کند یا خیر. اگر با قطع یک بخش مشخص نویز از بین می‌رود، احتمالاً همان قسمت یا مسیر ارتباطی آن با مدار منبع اختلال است.
پس از شناسایی منبع، باید مشخص شود اختلال از چه مسیری وارد مدار می‌شود. ممکن است از سیم تغذیه، زمین، کابل سیگنال یا به‌صورت تابشی منتقل شده باشد. در این مرحله استفاده از اسیلوسکوپ یا تجهیزات اندازه‌گیری مناسب می‌تواند به شناسایی شکل موج و محدوده فرکانسی اختلال کمک کند.
نویزگیر برق چیست؟ در ساده‌ترین تعریف، مجموعه‌ای از قطعات یا یک تجهیز است که برای کاهش برخی اختلالات ناخواسته روی مسیر برق طراحی شده است. اما هر نویزگیری برای هر کاربردی مناسب نیست. برای یک مدار حساس دیجیتال ممکن است دکوپلینگ مناسب کافی باشد، در حالی که یک منبع تغذیه سوئیچینگ به فیلتر LC یا فیلتر EMI نیاز داشته باشد. بنابراین روش‌های جلوگیری از نویز برق باید متناسب با ساختار مدار انتخاب شوند.
در تجهیزات حساس معمولاً یک راهکار منفرد کافی نیست. می‌توان از ترکیب طراحی مناسب PCB، دکوپلینگ، فیلتر، جداسازی مسیرهای قدرت و سیگنال و کابل‌کشی صحیح استفاده کرد. در نهایت، هدف از حذف نویز برق فقط اضافه‌کردن قطعات بیشتر نیست؛ بلکه باید با کمترین پیچیدگی، مسیر ایجاد و انتقال اختلال کنترل شود.
بهترین فیلتر به نوع، فرکانس و مسیر انتشار نویز بستگی دارد؛ برای ورودی برق شهر معمولاً فیلتر EMI و در برخی مدارهای DC فیلتر LC کاربرد دارند.
خازن می‌تواند برخی مؤلفه‌های نویز، به‌خصوص در فرکانس‌های بالاتر، را کاهش دهد؛ اما مقدار و نوع آن باید متناسب با مدار انتخاب شود.
فیلتر EMI معمولاً برای کاهش تداخلات الکترومغناطیسی در مسیرهای تغذیه طراحی می‌شود، در حالی که فیلتر LC از سلف و خازن برای تضعیف مؤلفه‌های فرکانسی استفاده می‌کند.
باتری‌های قابل شارژ لیتیومی امروزه در بسیاری از وسایل الکترونیکی، از گوشی و لپ‌تاپ گرفته تا پهپاد، اسپیکر، تجهیزات قابل حمل و پروژه‌های الکترونیکی استفاده می‌شوند. در میان مدل‌های مختلف، باتری لیتیوم یونی و…
هوشمند شدن خانه دیگر فقط به سیستم‌های گرانقیمت و پیچیده محدود نمی‌شود. امروزه با استفاده از ماژولهای الکترونیکی می‌توان بسیاری از تجهیزات معمولی مانند چراغها، پنکه، سیستم‌های تهویه، پرده برقی و حتی برخی لوازم…
ادامه مطلب
گرافیت یکی از شکلهای کربن است که به دلیل ویژگیهایی مانند رسانایی الکتریکی، مقاومت مناسب در برابر حرارت و ساختار لایهای، در صنایع مختلف کاربرد دارد. این ماده را می‌توان در برخی قطعات الکترونیکی،…
ادامه مطلب
خازن یکی از قطعات پرکاربرد در مدارهای الکترونیکی است که ممکن است ظاهر سادهای داشته باشد، اما مشخصات آن نقش مهمی در عملکرد صحیح مدار ایفا میکنند. هنگام خرید یا تعویض خازن، دو ویژگی…
ادامه مطلب
دیدگاه کاربران
تا کنون دیدگاهی برای این نوشته ثبت نشده است.