क्या टूटे हुए कोड वाला एलसीडी औद्योगिक ईएमसी परीक्षण पास कर सकता है?

दूसरा, औद्योगिक ईएमसी परीक्षण मानक और मुख्य आवश्यकताएँ
औद्योगिक उपकरणों के ईएमसी परीक्षण को अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन (आईईसी), यूरोपीय मानक (ईएन), और चीनी राष्ट्रीय मानक (जीबी) की तीन - स्तरीय प्रणाली का पालन करना होगा। मुख्य परीक्षण वस्तुओं में शामिल हैं:

विकिरणित उत्सर्जन (आरई): परीक्षण आवृत्ति 30 मेगाहर्ट्ज से 1 गीगाहर्ट्ज तक होती है, और उपकरण को एनीकोइक कक्ष में एक एंटीना के माध्यम से 40 डीबी μ वी/एम (10 मीटर दूरी) से कम या उसके बराबर विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की तीव्रता प्राप्त करने की आवश्यकता होती है। टूटे हुए कोड एलसीडी के क्लॉक सिग्नल और उसके हार्मोनिक्स मुख्य विकिरण स्रोत हैं, और यदि डिज़ाइन में अनुकूलित नहीं किया गया है, तो उनके मानक से अधिक होने का खतरा है।
संचालित हस्तक्षेप (सीई): परीक्षण आवृत्ति 150kHz और 30MHz के बीच है, और बिजली लाइन पर हस्तक्षेप वोल्टेज को एक लाइन प्रतिबाधा स्थिरीकरण नेटवर्क (LISN) के माध्यम से मापा जाता है। यदि डिस्कनेक्ट किए गए एलसीडी का पावर मॉड्यूल फ़िल्टरिंग डिज़ाइन को नहीं अपनाता है, तो उच्च आवृत्ति शोर को पावर लाइन के माध्यम से पावर ग्रिड में प्रेषित किया जा सकता है, जिससे अन्य डिवाइस प्रभावित हो सकते हैं।
इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी): आईईसी 61000-4-2 मानक के अनुसार, उपकरण आवरण और इंटरफ़ेस पर ± 8kV संपर्क डिस्चार्ज और ± 15kV एयर डिस्चार्ज लागू करें। यदि डिस्कनेक्ट किए गए एलसीडी के टच पैनल या इंटरफ़ेस में सुरक्षा का अभाव है, तो ईएसडी डिस्प्ले असामान्यताएं या सर्किट क्षति का कारण बन सकता है।
सर्ज इम्युनिटी (सर्ज): सर्ज वोल्टेज को झेलने की उपकरण की क्षमता का परीक्षण करने के लिए बिजली के हमलों या उच्च वर्तमान स्विचिंग प्रभावों का अनुकरण करें। औद्योगिक वातावरण में, एक टूटे हुए कोड एलसीडी को कम से कम ± 2kV के तीव्र प्रभाव का सामना करने की आवश्यकता होती है।
2, टूटे हुए कोड के साथ एलसीडी में ईएमसी हस्तक्षेप स्रोतों का विश्लेषण
टूटे हुए कोड एलसीडी की ईएमसी समस्या मुख्य रूप से निम्नलिखित पहलुओं से उत्पन्न होती है:

क्लॉक सिग्नल हार्मोनिक्स: टूटे हुए कोड एलसीडी का ड्राइविंग सर्किट आमतौर पर एक उच्च आवृत्ति घड़ी (जैसे 15 मेगाहर्ट्ज) का उपयोग करता है, जो फूरियर श्रृंखला के विस्तार के बाद कई हार्मोनिक्स (जैसे 150 मेगाहर्ट्ज और 300 मेगाहर्ट्ज) उत्पन्न करता है। यदि क्लॉक सिग्नल को फ़िल्टर या संरक्षित नहीं किया जाता है, तो हार्मोनिक्स पीसीबी वायरिंग या कनेक्टर्स के माध्यम से अंतरिक्ष में विकिरण कर सकता है, जिससे आरई मानक से अधिक हो सकता है।
बिजली आपूर्ति शोर: यदि डिस्कनेक्ट किए गए एलसीडी का पावर मॉड्यूल π - प्रकार के फिल्टर या सामान्य मोड प्रारंभ करनेवाला का उपयोग नहीं करता है, तो स्विचिंग बिजली आपूर्ति का उच्च आवृत्ति शोर (जैसे 100 किलोहर्ट्ज़ से 1 मेगाहर्ट्ज) पावर लाइन के माध्यम से पावर ग्रिड तक संचालित हो सकता है, जिससे सीई समस्याएं हो सकती हैं।
इंटरफ़ेस युग्मन: यदि डिस्कनेक्ट किए गए एलसीडी (जैसे एसपीआई, आई 2 सी) का सिग्नल इंटरफ़ेस ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक या चुंबकीय अलगाव का उपयोग नहीं करता है, तो बाहरी हस्तक्षेप सिग्नल लाइन के माध्यम से ड्राइवर सर्किट से जुड़ सकता है, जिसके परिणामस्वरूप असामान्य प्रदर्शन हो सकता है।
पीसीबी लेआउट दोष: यदि उच्च गति सिग्नल लाइनें (जैसे क्लॉक लाइनें) अलग-अलग रूट नहीं की जाती हैं, या डिजिटल ग्राउंड और एनालॉग ग्राउंड को चुंबकीय मोतियों द्वारा अलग नहीं किया जाता है, तो यह ग्राउंड लूप हस्तक्षेप बना सकता है और ईएसडी प्रतिरक्षा को कम कर सकता है।
3, टूटे हुए कोड के साथ एलसीडी के लिए ईएमसी सुरक्षा प्रौद्योगिकी प्रणाली
उपरोक्त हस्तक्षेप स्रोतों के जवाब में, टूटे हुए कोड वाले एलसीडी के लिए एक सुरक्षा प्रणाली का निर्माण तीन पहलुओं से किया जाना चाहिए: सामग्री चयन, संरचनात्मक डिजाइन और सर्किट अनुकूलन

1. सामग्री और संरचनात्मक अनुकूलन
प्रवाहकीय कोटिंग: 10 ⁶ -10 ⁹ Ω/sq की सीमा के भीतर सतह प्रतिरोध को नियंत्रित करने के लिए डिस्प्ले स्क्रीन की सतह पर आईटीओ प्रवाहकीय परत स्प्रे करें, जो स्थैतिक बिजली को जल्दी से डिस्चार्ज कर सकता है और ईएसडी प्रतिरक्षा को ± 8kV तक सुधार सकता है।
शील्डिंग कवर डिज़ाइन: पीसीबी के प्रमुख क्षेत्रों, जैसे ड्राइवर आईसी और क्लॉक सर्किट में कॉपर फ़ॉइल शील्डिंग कवर जोड़ें, और फ़ील्ड युग्मन के निकट को कम करने के लिए उन्हें वाया के माध्यम से जमीन से कनेक्ट करें। एक निश्चित औद्योगिक दबाव ट्रांसमीटर इस डिज़ाइन के माध्यम से 300 मेगाहर्ट्ज आवृत्ति बिंदु पर विकिरण की तीव्रता को 15dB तक कम कर देता है।
केबल परिरक्षण: सिग्नल और पावर लाइनें मुड़ जोड़ी वाले परिरक्षित तारों का उपयोग करती हैं, सामान्य मोड विकिरण को कम करने के लिए परिरक्षण परत को कनेक्टर हाउसिंग से 360 डिग्री तक समाप्त किया जाता है। इस सुधार के माध्यम से एक निश्चित औद्योगिक सर्वो ड्राइव ने संचालित हस्तक्षेप को 10dB तक कम कर दिया है।
2. सर्किट अनुकूलन डिजाइन
पावर फ़िल्टरिंग: अंतर और सामान्य मोड शोर को दबाने के लिए, पावर इनपुट टर्मिनल में एक π - प्रकार का फ़िल्टर जोड़ें, जिसमें इंडक्शन मान 100 μH से 1mH तक और कैपेसिटेंस मान 0.1 μF से 10 μF तक हो। एक निश्चित औद्योगिक सेंसर इस डिज़ाइन के माध्यम से बिजली आपूर्ति के अंत में गड़बड़ी वोल्टेज को सीमा मूल्य से कम कर देता है।
सिग्नल फ़िल्टरिंग: उच्च आवृत्ति शोर को कम करने के लिए, एनालॉग सिग्नल इनपुट में एक आरसी कम {{0} पास फ़िल्टर जोड़ें, कटऑफ आवृत्ति को सिग्नल बैंडविड्थ से 1.5 गुना पर सेट करें। एक निश्चित चिकित्सा उपकरण सिग्नल लाइन विकिरण को 8dB तक कम करने के लिए इस तकनीक का उपयोग करता है।
क्लॉक सिग्नल प्रोसेसिंग: क्लॉक सिग्नल के बढ़ते किनारे का समय बढ़ाएं और इसकी उच्च आवृत्ति हार्मोनिक आयाम को कम करें; या घड़ी की आवृत्ति को कम करें (जैसे कि 15 मेगाहर्ट्ज से 8 मेगाहर्ट्ज तक) और हार्मोनिक आवृत्ति बिंदुओं को परीक्षण आवृत्ति बैंड के बाहर ले जाएं। एक निश्चित एकल पैनल आवृत्ति कटौती डिज़ाइन के माध्यम से 150 मेगाहर्ट्ज विकिरण मान को 1/20 तक कम कर देता है।
3. ग्राउंडिंग और लेआउट अनुकूलन
एकल बिंदु ग्राउंडिंग: कम -आवृत्ति सर्किट में (<1MHz), a star shaped grounding structure is used, where the digital ground and analog ground are connected at a single point through magnetic beads to avoid ground potential differences. A certain industrial controller has reduced ground bounce noise to 2mV through this design.
मल्टी लेयर पीसीबी डिज़ाइन: चार परत पीसीबी में, स्वतंत्र परतें और पावर परतें स्थापित की जाती हैं, और विद्युत चुम्बकीय युग्मन को कम करने के लिए विया के माध्यम से इंटरलेयर कनेक्शन प्राप्त किए जाते हैं। एक निश्चित रेल पारगमन उपकरण इस लेआउट के माध्यम से विकिरण उत्सर्जन को 12dB तक कम कर देता है।
संवेदनशील मॉड्यूल अलगाव: एनालॉग सर्किट, डिजिटल सर्किट और पावर सर्किट के लेआउट को ज़ोन में विभाजित करें, और सिग्नल क्रॉस हस्तक्षेप को कम करने के लिए ज़ोन के बीच आइसोलेशन स्ट्रिप्स सेट करें। एक निश्चित स्मार्ट मीटर ने इस डिज़ाइन के माध्यम से ईएसडी विफलता दर को 90% तक कम कर दिया है।
4, उद्योग अभ्यास और मामले का विश्लेषण
केस 1: औद्योगिक दबाव ट्रांसमीटरों से अत्यधिक विकिरण उत्सर्जन का सुधार
एक निश्चित औद्योगिक दबाव ट्रांसमीटर 300 मेगाहर्ट्ज आवृत्ति बिंदु पर मानक 10dB से अधिक हो गया, और निम्नलिखित उपायों के माध्यम से इसे ठीक किया गया:

एडीसी और एमसीयू मॉड्यूल को कवर करने के लिए पीसीबी पर एक परिरक्षण कवर जोड़ें, जिससे परिरक्षण दक्षता 15dB बढ़ जाती है;
पावर और सिग्नल लाइनों को मुड़ जोड़ी परिरक्षित तारों में बदलें। परिरक्षण परत को ग्राउंड करने के बाद, विकिरण की तीव्रता 8dB कम हो जाती है;
पीसीबी वायरिंग को अनुकूलित करें, उच्च आवृत्ति सिग्नल लाइन की लंबाई को छोटा करें, और अंतर मोड विकिरण को 5dB तक कम करें।
अंततः, डिवाइस ने IEC 61000-4-3 विकिरण उत्सर्जन परीक्षण पास कर लिया।
केस 2: औद्योगिक सेंसरों की अपर्याप्त ईएसडी प्रतिरक्षा का सुधार
एक निश्चित औद्योगिक सेंसर ने ± 8kV संपर्क डिस्चार्ज परीक्षण के दौरान कार्यात्मक असामान्यताओं का अनुभव किया। सुधारात्मक उपायों में शामिल हैं:

परिरक्षण प्रभावशीलता को 50dB तक बढ़ाने के लिए शेल के सीम पर प्रवाहकीय रबर पैड जोड़ें;
डाउनस्ट्रीम सर्किट को प्रभावी ढंग से सुरक्षित करने के लिए 6V से कम या उसके बराबर के क्लैंप वोल्टेज के साथ सिग्नल इनपुट टर्मिनल पर एक टीवीएस डायोड ऐरे जोड़ें;
पीसीबी वायरिंग को अनुकूलित करें, ग्राउंड लेवल कॉपर फ़ॉइल कवरेज बढ़ाएं, और ईएसडी ऊर्जा कपलिंग को कम करें।
अंततः, डिवाइस ने IEC 61000-4-2 ESD परीक्षण पास कर लिया।