Översikt
I moderna elektroniska apparater och elektromekaniska system möjliggör elektriska släpringar överföring av elektrisk energi och signaler mellan roterande delar och stationära delar. Men de möter ofta problem med elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) under drift. Och dessa problem kan leda till dataöverföringsfel eller till och med funktionsfel i utrustningen. I den här artikeln kommer vi att utforska orsakerna till dess EMC-problem och lägga fram effektiva lösningar.
Orsaker till EMC-problem med glidringar
Störningskälla
När borstarna på en elektrisk släpring glider på de ledande ringarna kommer statiska elektriska laddningar att genereras på grund av friktion. Ansamlingen och frigörandet av dessa laddningar kommer att producera elektromagnetiska störningar, vilket påverkar funktionen hos omgivande elektroniska komponenter.
Mottagande enhet
Den relativa rörelsen mellan de ledande ringarna och borstarna är ekvivalent med att skära magnetiska kraftlinjer, vilket kommer att generera en inducerad elektromotorisk kraft. Detta bildar en brusström i kretsen och utlöser sedan EMC-problem.
Överföringskanal
Vid signalöverföring med flerkanaliga släpringar kommer elektromagnetisk koppling att ske mellan olika kanaler, vilket resulterar i signalöverhörning.
Åtgärder för att lösa de elektromagnetiska kompatibilitetsproblemen med glidringar
1. Skärmkonstruktion
Magnetfältsskärmning
Vi kan använda högpermeabilitetsmaterial som ferrit för att bygga en magnetfältsskärmningsstruktur. Ferrit kan styra det externa magnetfältet in i dess inre och minska magnetfältets intensitet med cirka 90 %.
Elektromagnetisk vågskärmning
Detta syftar på att använda metallskärmande skikt (som koppar eller aluminium) eller ledande beläggningar för att motstå penetration av elektromagnetiska vågor. Speciellt i en högfrekvent elektromagnetisk vågmiljö kan de kontrollera penetrationshastigheten för elektromagnetiska vågor inom 5 %.
2. Jordningsdesign
Enpunktsjordning
Enpunktsjordning innebär att alla komponenter i släpringssystemet som behöver jordas är anslutna till samma jordningspunkt. Denna jordningsmetod kan undvika bildandet av jordslingor och minska den elektromagnetiska störningen som orsakas av jordströmmar.
Flerpunktsjordning
I högfrekvensapplikationer kopplar flerpunktsjordningsdesignen varje komponent i släpringen till marken i närheten. Vi kan också lägga till komponenter som common-mode-drossel i jordledningarna för att undertrycka common-mode-störströmmar.
3. Filtreringsteknik
Effektfiltrering
Kraftledningsfilter installeras mellan kraftledningar och elektroniska enheter för att undertrycka parasitiska elektromagnetiska störningar vid kraftöverföring, såsom strömfilter av LC-typ.
Signalfiltrering:
Installationspositionen för signalfiltret bör vara så nära signalkällan som möjligt eller båda ändarna av signalen (mottagande änden). Dess typ varierar beroende på signalens bandbredd och störningsfrekvensen.
4. Optimeringsdesign
En segmenterad ledande ringstruktur skulle minska sannolikheten för kapacitiv koppling och signalöverhörning.
Vi bör rimligen utforma storleken och avståndet mellan de elektriska släpringarna och minska korsningen av kablar.
5. Materialförbättring
Vi kan använda material med hög permeabilitet för magnetfältsskärmning för att begränsa in- och utträde av intern och extern strålning i släpringen.
Välj grafitborstar eller ädelmetallborstar med god elektrisk ledningsförmåga och låg friktion. Detta gör kontakten mellan dem och de ledande ringarna stabil och minskar elektromagnetiska störningar.
6. Dataverifiering
I den mottagande delen av data som överförs av släpringen, se EMC-teststandarderna och använd metoder som cyklisk redundanskontroll (CRC) för att verifiera mottagna data.
För signaler med brus som genereras av elektromagnetiska störningar, bearbeta dem genom digitala filtreringsalgoritmer, signalutjämningsalgoritmer, etc. för att återställa den ursprungliga signalens egenskaper.
Lösningar som tillhandahålls av ByTune är följande
1. ByTune använder material med hög permeabilitet för att utföra magnetfältsskärmning inom strukturen av den elektriska släpringen, för olika arbetsförhållanden.
2. Vi skär av de elektromagnetiska brusutbredningsvägarna för elektrostatisk koppling och induktiv koppling i släpringen. Och detta uppnås genom att använda mycket ledande material, speciella höljen och kretskortsruttlayouter.
3. ByTune designar lämpliga jordledningsdesigner för hela ditt system för att säkerställa att jordledningspotentialen är så stabil som möjligt, vilket eliminerar störningar.
Slutsats
Av ovanstående kan vi se att de elektromagnetiska kompatibilitetsproblemen för släpringar måste övervägas och åtgärdas från flera aspekter. Detta inkluderar skärmningsdesign, jordningsdesign, filtreringsteknik, designoptimering, materialval och strikta tester. ByTune tillhandahåller en komplett EMC-släpringslösning från design, testning till certifiering för att hjälpa dig att förbättra den elektromagnetiska kompatibiliteten hos släpringar. Om du är intresserad, vänligenkontakta ossför att få mer professionell kunskap!