Ekranlamanın temel prensipleri Sistemlerinizin profesyonel ekranlanması konusunda yardıma mı ihtiyacınız var? Doğru bileşenlerin planlanması ve seçilmesi konusunda size yardımcı olmaktan memnuniyet duyarız.

Tüketici (Z) kablolar aracılığıyla bir gerilim kaynağı (U) tarafından beslenir. Kablolar arasında bir elektrik alanı oluşturan, pozitif ve negatif kablolar arasında gerilim farklılıkları ortaya çıkar. Canlı bir iletken etrafında manyetik alan (H) oluşur. Akıma bağlı olması nedeniyle, bu manyetik alanın geçici dalgalanmaları söz konusudur. Zamana göre değişmeyen akım sadece çok az sayıda uygulamada mevcut olduğundan, bu durum düzensiz, alternatif manyetik alanlara yol açar. Bu alanlar elektromanyetik sinyal, bir tür "mini verici" ve aynı zamanda alıcı haline gelir. Bu nedenle, her iletken diğer elektrik ve elektronik cihazların işlevini olumsuz yönde etkileyebilir. Bu tür etkilerin cihaz ve sistemleriniz üzerinde gözle görülür bir etkiye sahip olmasını önlemek için profesyonel kablo ve iletken ekranlamasına ihtiyacınız vardır.

Galvanik parazit, iki devre ortak bir iletken parça kullandığında oluşur. Bu genellikle ortak referans veya dönüş iletkenidir. Birinci devredeki akım veya gerilim dalgalanmaları (örneğin, anahtarlama işlemleri) ikinci devreyi etkiler. Bununla birlikte, ekranlı MCR ve veri iletim kablolarının yanlış topraklanması da galvanik parazite neden olabilir.

Karşı önlemler:

• Ortak iletken parçanın mümkün olduğunca düşük empedans ve düşük endüktans olduğundan emin olun (yeterince büyük kablo kesiti kullanın)
• Devreleri olabildiği kadar ayırın
• Ortak besleme kablolarını olabildiğince kısa tutun
• Dallanma noktalarını mevcut kaynağa mümkün olduğunca yakın konumlandırın

Kapasitif parazitin bozucu değişkeni elektriksel gerilimdir. Kapasitif parazit, bir sistemin bozucu işlev gören değişken elektriksel alanlarından kaynaklanır. Kapasitif parazitin tipik örneği, daha uzun bir yol üzerine paralel olarak döşenen iki kablonun iki karşıt kapasitör plakası gibi davranması ve bu rolde yüksek frekanslı sinyaller için kısa devre görevi görmesidir.

Karşı önlemler:

• Mümkün olduğunca paralel montajdan kaçının veya mümkün olduğunca kısa tutun
• Engelleyen ile engelleyen kablo arasındaki mesafe olabildiğince büyük olmalıdır (minimum mesafe 60 - 100 cm)
• Ekranlı veri iletimi ve MCR kabloları kullanın (ekranlama bir uca bağlanır)
• Bükümlü çift kablolar kulanın

Endüktif parazit değişken manyetik alan nedeniyle oluşur. Canlı bir kablo etrafında, bitişik kablolara da nüfuz eden bir manyetik alan oluşturulur. Akımdaki değişim manyetik alanda da değişime neden olur, bu da bitişik kablolarda gerilim endüklenmesine neden olur.

Örnek: 100 m'lik iki kablo birbirine 30 cm aralıklarla paralel döşendiğinde ve bozucu kablodan geçen akım 100 A (50 Hz) olduğunda, bozulan kabloda yaklaşık 0.3 mV gerilim indüklenir. Aynı düzenleme için, ancak 100 μs'de 1 kA akım değişimi ile yaklaşık 90 mV indüklenir. Akımdaki değişim ne kadar hızlı ve büyük olursa, indüklenen gerilim o kadar yüksek olur.

Karşı önlemler:

• Güç kabloları ile veri iletimi ve MCR kabloları arasında en az 1 m mesafe
• Paralel yollar olabildiğince kısa olmalıdır
• Bükümlü kabloların kullanılması endüktif etkiyi yaklaşık 20 kat azaltabilir
• Her iki uçta ekranlı kablolar kullanın (ekranlama)

Bükümlü kablolar
Bükümlü kabloların kullanılması endüktif paraziti azaltır çünkü tellerin bükülmesinden dolayı indüksiyon yönü parazit alanına göre sürekli olarak tersine çevrilir. Geçişlerden kaçınmak için, veri iletimi veya MCR kablosundaki bitişik çiftler farklı büküm aralıklarıyla düzenlenmiştir. Tipik olarak 30 ila 50 mm arasında büküm aralıkları kullanılır. Güç kablolarında büküm aralığı kablo kesitine bağlı olarak 200 ile 900 mm arasındadır.

Dalga parazitte, bitişik veri iletimi ve MCR kabloları üzerinde üst üste binen dalga veya darbeler meydana gelir. Dalga parazit kablo içinde bir kablo devresi diğeriyle üst üste bindiğinde de oluşur. Galvanik, kapasitif ve endüktif parazit olması durumunda, bozucu kablodaki elektrik sinyallerinin ve bozucu kablonun çalışma süresi dikkate alınmaz. İstisnai durumlarda, parazit frekansının dalga boyu, kablo uzunluklarının boyutuna yaklaşabilir. Bu durumda, etki burada da dikkate alınmalıdır.

Karşı önlemler:

• Ekranlı çift ve tümüyle ekranlı kablolar kullanın
• Genel kablo hattında uyumsuzluğu önleyin
• Çok düşük seviyeli sinyaller ile aynı kablo üzerinden çok yüksek seviyeli sinyalleri iletmeyin
• Çok düşük yansıma, zayıflama ve kapasitanslı kablolar kullanın

Bir bozucudan gelen iletken olmayan elektromanyetik dalgalar, sistemleri ve kabloları da etkileyebilir. Bozucu serbest dalgadır H0, E0. Yakın alanda, parazitin türüne bağlı olarak elektriksel veya manyetik alan hakim olabilir. Yüksek akımlar çoğunlukla manyetik alan üretirken, yüksek gerilimler çoğunlukla elektriksel alan oluşturur. Yüksek frekanslı parazit enerjisi, girişim kaynağına bağlanan ve doğrudan radyasyon yayan (>30 MHz) kablolar aracılığıyla yayılır. Ek olarak, yakındaki güçlü iletim istasyonları, kablo sisteminin bulunduğu yerde büyük şiddetli alana neden olabilir ve kablolar üzerinde yıkıcı bir etki yaratabilir. Endüstriyel tesislerde, açık ara en büyük parazit endüktif yüklerin kapatılmasından kaynaklanır Bu işlem, "patlama" adı verilen büyük, yüksek frekanslı transient gerilimler üretir. Patlamalar, 100 MHz'e kadar bir frekans spektrumuna sahiptir.

Karşı önlemler:

• Uzak ve yakın alanda (bakır veya alüminyum) yüksek soğurma ve yansıtma kapasitesine sahip ekranlama kullanın. Burada düşük geçiş direnci ve elverişli ekran zayıflama değerlerine sahip kablo ve ideal olarak tümüyle kapalı ekranlama kullanılmalıdır. (Ekranlama)
• Ağırlıklı olarak manyetik yakın alan olması durumunda, özellikle düşük frekanslarda, ek ekranlama sağlamak için mu-metal veya amorf metal kullanılmalıdır.

Kullanılan ekran bağlantısının tipi esas olarak beklenen parazit tipine bağlıdır. Elektriksel alanlarının bastırılması için ekranın bir ucundan topraklanması (1) gereklidir. Bununla birlikte, alternatif bir manyetik alanın neden olduğu parazitler yalnızca ekran her iki uçtan topraklandığında bastırılır. Bununla birlikte, ekranın her iki uca (2) bağlanması, dezavantajları iyi bilinen bir topraklama döngüsü yaratır. Referans potansiyeli boyunca galvanik parazitler özellikle yararlı sinyali etkiler ve ekranlama etkisi azalır. Burada, iç ekranın bir uçtan ve dış ekranın her iki uçtan bağlandığı üç eksenli kabloların (4) kullanılması bir çözümdür. İletken ekranı her iki uca da bağlandığında galvanik parazitleri azaltmak için, bir uç genellikle bir kapasitör (3) aracılığıyla referans potansiyeline de bağlanır. Bu, en azından doğru ve düşük frekanslı akımlar için toprak döngüsünü keser.

Aşağıdaki örnek, parazite karşı koruma sağlamayı amaçlayan önlemlerin etkinliğini göstermektedir. Gösterilen düzenleme, 2 m'lik bir uzunluk boyunca 50 kHz'lik alternatif bir manyetik alana maruz bırakılır. Çıkışta ölçülen parazit gerilimi, kablo ekranı bağlı değilken parazit gerilimiyle ilişkili olarak belirlenir (1) 0 dB. Ekranlama bir uca (2) bağlandığında, manyetik parazitlere karşı etkili olmadığı için herhangi bir iyileşme olmaz. Şekil 3'te gösterildiği gibi, ekran her iki uca bağlandığında, parazit alanı yaklaşık 25 dB olur. Ekranlama olmadan bile, bükümlü kablo (metre başına 20 büküm) düzenlemede (4) parazite (yaklaşık 10 dB) daha az duyarlıdır. Bu, kablo döngülerinin dengeleme etkisiyle elde edilir. Ekran daha sonra bir uca (5) bağlandığında bir kez daha iyileşme olmaz. Düzenlemede (6) sadece ekran her iki uca bağlandığında, zayıflama yaklaşık 30 dB'e iyileşir.