EMI برقی مقناطیسی شیلڈنگ کے علمی نکات کا تعارف

ایک الیکٹرانک انجینئر کے طور پر، شور اور تابکاری ہر جگہ موجود ہے، اور ایک الیکٹرانک ڈیزائنر کے طور پر، EMI برقی مقناطیسی شیلڈنگ کے بارے میں علم ہونا ضروری ہے، اور یہ علم اور حل بڑے پیمانے پر بیرونی برقی مقناطیسی مداخلت سے آلات کو بہتر بنانے کے لیے استعمال کیے جائیں گے۔

میکسویل کی مساوات سے پتہ چلتا ہے کہ جب بھی کرنٹ کسی موصل سے گزرتا ہے، ایک مقناطیسی میدان بنتا ہے، اور وہ مقناطیسی میدان ایک برقی میدان بناتا ہے۔ برقی اور مقناطیسی شعبوں کی تابکاری خصوصیات کو تابکاری اخراج کہا جاتا ہے۔ یہ تابکاری اخراج سرکٹ یا پورے پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ (PCB) میں مسائل پیدا کرے گا۔ ایک مثالی سرکٹ میں، سرکٹ سے خارج ہونے والے سگنل میں صرف کرنٹ اور وولٹیج شامل ہوتا ہے، لیکن حقیقی دنیا میں، شور ایک ناگزیر مسئلہ ہے۔ یہ تب ہوتا ہے جب سرکٹ سگنل میں کوئی خلل پڑتا ہے۔ برقی مقناطیسی سگنلز کی نوعیت کی وجہ سے شور کی موجودگی سے گریز نہیں کیا جا سکتا لیکن اس کے اثرات کو بہت کم کیا جا سکتا ہے۔ واضح رہے کہ آپریشن کے دوران ایک ڈیوائس دوسرے ڈیوائسز سے متاثر نہیں ہوگی، جس طرح ایک ڈیوائس دوسرے ڈیوائسز سے متاثر نہیں ہوگی، الیکٹرومیگنیٹک حساسیت ایک سرکٹ سسٹم کی یہ صلاحیت ہے کہ وہ ڈسٹرب ہونے پر فعال رہے۔ یہ حساسیت لاگو شور کی سطح پر منحصر ہوگی، اور مختلف ایپلی کیشنز، جیسے آٹوموٹیو، میڈیکل، ملٹری، وغیرہ میں مقناطیسی حساسیت کی مختلف ڈگریاں ہیں۔ ہر سرکٹ، ڈیوائس، یا سسٹم کو تابکاری کی سطح کو کم سے کم کرنے کے لیے مناسب طریقے سے ڈیزائن کیا جانا چاہیے تاکہ یہ صرف برقی مقناطیسی شعبوں کی اعلی سطح کے لیے حساس ہو۔

EMC سرٹیفیکیشن

برقی مقناطیسی مطابقت (EMC) سرٹیفیکیشن کسی بھی پروڈکٹ کے لیے مارکیٹ میں جانے کے لیے ایک لازمی قدم ہے، اور ہر پروڈکٹ کو EMC ٹیسٹ پاس کرنا ضروری ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ یہ کسی دوسرے آلات (مثلاً تابکاری کی جانچ) کو متاثر کیے بغیر انسٹال ہے اور یہاں تک کہ اگر دیگر سسٹمز بھی موجود ہوں۔ (مثال کے طور پر، حساسیت ٹیسٹ)

عام طور پر، الیکٹرانکس کو دیواروں میں رکھا جاتا ہے، اور دھات کی دیواریں برقی مقناطیسی شیلڈنگ کو محدود کرنے میں بہت اچھے ہیں، لیکن نسبتاً نامکمل ہیں۔ پی سی بی اور ہاؤسنگ کے درمیان جنکشن پر سوراخ یا سلاٹ نمودار ہوتے ہیں، اور برقی مقناطیسی میدان ان میں سے گزر سکتے ہیں۔ مختصراً، EMI شیلڈنگ ان سوراخوں یا سلاٹس کو ڈھانپنا ہے۔ اس کے علاوہ، بہت سے پروڈکٹ ڈیزائنز میں ایک عام مسئلہ ہے: EMC سرٹیفیکیشن صرف ڈیزائن سائیکل کے تازہ ترین مرحلے پر غور کیا جاتا ہے، ایسی صورت میں اس مرحلے پر مجموعی ڈیزائن منجمد ہو جاتا ہے، اور EMC انجینئرز کے پاس مصنوعات کے ڈیزائن میں ترمیم کرنے کی کوئی گنجائش نہیں ہوتی۔ . برقی مقناطیسی مسائل کو حل کریں۔ لہذا، پی سی بی میں دوبارہ ترمیم کرنے کی ضرورت کے بغیر، ٹولز اور ماحولیات کا ایک مکمل سیٹ EMI کی حفاظت میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ الیکٹرونک مصنوعات کی ترقی میں چھوٹی اور اعلی کارکردگی ہمیشہ سے ایک عالمی رجحان رہا ہے، اور PCBs کا عروج کا وقت کم اور کم ہوتا ہے اور تیز اور تیز ڈیجیٹل سرکٹس ہوتے ہیں۔ عروج کا وقت جتنا کم ہوگا، بینڈوڈتھ اتنی ہی زیادہ ہوگی، اور ساتھ ہی طول موج بھی اتنی ہی کم ہوگی۔ بعض مسائل اس وقت پیدا ہوتے ہیں جب سرکٹ میں طول موج کا پی سی بی کے جسمانی طول و عرض سے موازنہ کیا جاتا ہے۔ اگر یہ طول موج کافی چھوٹی ہیں، تو وہ باہر تک پہنچ سکتی ہیں اور دوسرے آلات میں مداخلت کا سبب بن سکتی ہیں۔ ان سوراخوں کو EMI شیلڈنگ کے ساتھ بند کیا جا سکتا ہے (یعنی مقناطیسی مواد کے ساتھ جو ان چھوٹے سوراخوں کو ڈھانپنے اور مکینیکل انکلوژر کے فیراڈے کیج اثر کو بہتر بنانے میں مدد کرتے ہیں)۔

EMI کو بچانے کی تاثیر اور جلد کی گہرائی کا حساب لگائیں۔

بے شمار EMI شیلڈز مختلف مواد اور شکلوں میں آتی ہیں، لیکن عام طور پر حتمی مقصد برقی مقناطیسی شعبوں کو محدود کرنا ہے۔ شیلڈنگ عنصر برقی مقناطیسی شعاعوں کے خلاف ایک رکاوٹ کا کام کرتا ہے، درحقیقت اس شیلڈنگ کے طریقہ کار میں ایک بہت بڑا تناؤ ہوتا ہے، جس کا انحصار برقی مقناطیسی لہر اور شیلڈنگ عنصر کے مواد پر ہوتا ہے۔ جب لہریں ڈھالنے والے مواد سے ٹکراتی ہیں، تو دو نئی لہریں پیدا ہوتی ہیں، منعکس ہوتی ہیں اور منتقل ہوتی ہیں۔ اس لیے واقعے کی لہر کی توانائی ان دو لہروں میں تقسیم ہو جائے گی۔ منتقل شدہ جزو کلیدی متعلقہ جزو ہے، اور لہر شیلڈنگ مواد کے ذریعے باہر کی طرف جائے گی۔ شیلڈ کی تاثیر اس جزو کو کم کرنے کی صلاحیت کا تعین کرے گی۔ جلد کی گہرائی وہ فاصلہ ہے جو ایک لہر اس کے طول و عرض میں 1/e تک کم ہونے سے پہلے طے کر سکتی ہے، ایک پیرامیٹر جو مادی پارگمیتا، تعدد اور مزاحمت کے عوامل پر منحصر ہے، اور درج ذیل اظہار سے اس کا تخمینہ لگایا جا سکتا ہے:

نوٹ: σ چالکتا کی نمائندگی کرتا ہے، μ پارگمیتا کی نمائندگی کرتا ہے، F تعدد کی نمائندگی کرتا ہے۔

شیلڈنگ مواد کے استعمال کا مقصد لہر کے گزر جانے کے بعد اس کے طول و عرض کو کم سے کم کرنا ہے۔ لہذا، یہ انتہائی ضروری ہے کہ مناسب مواد کی قسم اور اس کی موٹائی کا انتخاب کیا جائے تاکہ اس بات کو یقینی بنایا جا سکے کہ سسٹم کی تمام فریکوئنسیوں کو کم کیا جائے۔ اس کام پر شیلڈنگ مواد کتنی اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے اس کا انحصار شیلڈنگ کی تاثیر (SE) پر ہے جیسا کہ:

نوٹ: پہلی اصطلاح عکاسی کے نقصان کی نمائندگی کرتی ہے، اور دوسری اصطلاح جذب نقصان کی نمائندگی کرتی ہے۔

EMI شیلڈنگ کی اقسام EMI شیلڈنگ کی قسم زیادہ تر مصنوعات کی قسم، برقی مقناطیسی ضروریات اور ماحولیاتی حالات پر منحصر ہوگی۔ سب سے زیادہ عام EMI شیلڈز مندرجہ ذیل ہیں: - EMI gaskets - EMI شیلڈنگ ٹیپس - دھاتی کلپس - شیلڈ کیبنٹ EMI gaskets EMI gaskets کا استعمال دو مکینیکل سطحوں کے درمیان فاسد لیکن موجودہ مائکرو سوراخوں کو ڈھانپنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ زمینی رابطے کو بہتر بنائیں۔ ان کے چپکنے والے حصے اور بہت سے پروفائلز ہیں لہذا وہ آسانی سے مختلف قسم کے مکینیکل جوڑوں میں فٹ ہو سکتے ہیں۔

EMI شیلڈنگ ٹیپ EMC ٹیپ پہلا انتخاب ہے جب آپ یہ یقینی بنانا چاہتے ہیں کہ تمام مائیکرو ویاز ڈھکے ہوئے ہیں، لیکن EMI گاسکیٹ جیسے اختیارات کے لیے زیادہ عمودی جگہ نہیں ہے۔ ان ٹیپوں میں سب سے اوپر ایک انتہائی کنڈکٹیو مواد (جیسے نکل یا کاپر) ہوتا ہے اور دوسری طرف چپکنے والا۔

دھاتی کلپس کسی بھی ڈیوائس کو ایک مختصر، چوڑی اور سیدھی زمینی تار کی ضرورت ہوتی ہے، اور اگر یہ کنکشن اچھی طرح سے نہیں کیا جاتا ہے، تو ناپسندیدہ اجارہ دار بن جائیں گے، جو شعاع برقی مقناطیسی فیلڈز پیدا کریں گے۔ دھاتی کلپس اس کنکشن کو بہتر بناتے ہیں اور مکینیکل کنکشن کو مضبوط بناتے ہیں۔ شیلڈ کیبنٹ مداخلت کے ذرائع جیسے CPUs، سٹوریج ICs، اور ریڈیو فریکوئنسی (RF) لیولز کے لیے، پی سی بی پرت پر انفرادی شیلڈنگ کے لیے شیلڈنگ کیبینٹ کا استعمال کرنا ایک بہترین انتخاب ہے۔

نتیجہ تمام سرکٹس برقی مقناطیسی تابکاری خارج کرتے ہیں اور دوسرے سرکٹس کے ذریعہ آسانی سے تابکاری کی جاتی ہے۔ اپنی مصنوعات کو مارکیٹ میں لانے کے لیے درکار سرٹیفیکیشنز کا حصول ایک تکلیف دہ جانچ کا عمل ہو سکتا ہے۔ EMI کے مسائل کو حل کرنے کے لیے EMI شیلڈنگ کی مختلف شکلیں اور اقسام بنیادی ہیں۔