16 mei. 2018
3 minuten
Een goede afscherming tegen afgestraalde emissie en het beschermen van gevoelige elektronische componenten kan op verschillende manieren bereikt worden. Soms zijn er 10 verschillende manieren om hetzelfde doel te behalen. Maar wat is nu de meest economische, duurzame en/of snelste oplossing?
In dit artikel geeft Holland Shielding Systems de eerste 10 van zijn 100 basisregels en tips & tricks die kunnen helpen om de juiste keuze te maken:
1 Bij het principe van afscherming creëer je een geleidende laag rond een object. Dit werd uitgevonden door Michael Faraday en het systeem staat bekend als een kooi van Faraday.
2 Idealiter wordt de afschermende laag opgebouwd met geleidende sheets of lagen metaal die verbonden zijn door middel van lassen of solderen, zonder onderbrekingen. De afscherming is op zijn best als er geen verschil is in geleidbaarheid tussen de gebruikte materialen. Bij het afschermen van frequenties onder de 30 MHz, beïnvloedt de metaaldikte de afschermingseffectiviteit. Het voorkomen van onderbrekingen is echter geen realistisch doel, aangezien de kooi van Faraday regelmatig zal worden geopend om elektronica, uitrusting, of mensen in of uit te laten. Openingen zijn ook nodig voor displays, ventilatie, koeling, voeding, signalen etcetera.
3 Afscherming werkt in beide richtingen. Items in de afgeschermde ruimte worden afgeschermd van externe invloeden en omgekeerd:
4 De kwaliteit van de kooi wordt uitgedrukt als de verhouding van de veldsterkte in volt / meter (V / m) in de kooi en buiten de kooi.
5 Het is gebruikelijk om veldsterkte cijfers geven een logaritmische schaal.
6 De reductie hangt af van de frequentie in Hz. Iedere frequentie heeft een golflengte in meters. Bijvoorbeeld 100 MHz = 100,000 Hz = 3 meter.
40 dB 100 keer verlaging van de veldsterkte
60 dB 1000 keer
80 dB 10.000 keer
100 dB 100.000 keer
120 dB 1.000.000 keer
140 dB Zeer moeilijk te meten en alleen gebruikt in wetenschappelijke toepassingen
7 Een golf is een combinatie van elektrisch veld en magnetische velden. (zie afbeelding rechts bovenin het artikel). Een elektromagnetische golf bestaat uit een magnetisch gedeelte afhankelijk van de elektrische stroom (ampère) en een elektriciteitsgedeelte, afhankelijk van de elektrische spanning (V). Nabij de bron (near field) is het magnetische gedeelte is dominant. Op grotere afstand, is het elektrische deel en het magnetische deel aanwezig in een vaste verhouding (far-field).
8 De materiaaldikte bepaalt welke frequenties worden gedempt. Voor lage frequenties, zoals 10 kHz (in het algemeen het near-field / magnetische velden), is een zacht-staal laag van 6 mm nodig om een reductie van 80 dB te realiseren. Een frequentie van 30 MHz kan worden afgeschermd met koperfolie van 0,03 mm dik. Voor hogere frequenties in het GHz-gebied bepaalt de benodigde mechanische sterkte van het gebruikte afschermingsmateriaal de dikte van het schild.
9 Voor zeer lage frequenties en DC, waarbij het magnetische veld dominant is, moeten er naast dikke lagen ook speciale materialen worden toegepast, zoals Mu-metaal en Mu-ferro legeringen. Ook zijn er situaties waarbij combinaties van meerdere lagen nodig zijn om voldoende afscherming te krijgen.
10 Wanneer een kabel door het schild heen gaat die niet is verbonden met de afscherming, dan kan deze gaan functioneren als een antenne. Hiermee wordt de afscherming teniet gedaan. Elke kabel moet dus worden gefilterd.
Anderen lazen ook
