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電子通訊線材遮蔽概念 Electronic and Communication cable shield concepts

九月 25

Written by:
2012/9/25 下午 01:11  RssIcon

電子通訊線材遮蔽概念 Electronic and Communication cable shield concepts

(以下文章翻譯從Wire Harness News)由ANIXTER提供給Wire Harness News的文章

描述: 新呈工業股份有限公司Everbiz Industrial CO., Ltd 新呈工業股份有限公司 陳副總翻譯

電與通訊線材遮蔽概念

不誇張的在線材設計上有上千種形式。遮蔽是一種很有效的降低干擾與輻射的方法,但不是一體適用(One-Size-Fit)的解決方法。使用錯誤的遮蔽將造成關鍵上錯誤與成本的增加。Wire Wisdom 將解釋遮蔽是如何運作,如何在你的應用上選擇正確的遮蔽與正確結束遮蔽的方法。

What is the purpose of a shield?

遮蔽的目的是什麼?

就像是美週六早上播的卡通一樣,超級英雄保護你不被傷害,遮蔽被設計保護訊號一樣。遮蔽避免雜訊輻射跑入線材裡頭,也避免線材理的訊號跑到外頭去。在這信號洩漏方面的技術方面稱為EMI(Electromagnetic Interference)也被稱作為噪音,RFI或是靜電釋放。

What shield characteristic do you need?

什麼樣的遮蔽特性是你需要的?

設計上對於雜訊要隔離在線纜外頭還是留在線材內並不是那麼有關係的。那雜訊的特性與編織的特性跟什麼有關?是雜訊源與滲入點間的距離,以及遮蔽結束的方法。一般來講遮蔽對於各種形式的雜訊都是很有用的。雖然如此,還是有一種我們要特別注意到的就是電磁所感應的雜訊。這種雜訊一般會伴隨出的電源頻率嗡嗡聲,並特別是處在電線電纜與大電源電纜並列時,或是在電源變壓器旁。

讓我們更接近觀察一般遮蔽電子線所產生的雜訊。遮蔽對於預防來源點的平面電場輻射是最有效果的(這類似於來自擴音器聲波)。另外關注的特性是雜訊的強度與頻率。顯然的,程度較強的也比較難降低,一般會大量用較多的遮蔽與低組抗的遮蔽讓雜訊流到地面上。期間,雜訊的頻率也大大影響到遮蔽需求的包覆形狀。較高頻的雜訊有著較小的波形來允許進入不可思議的微小空隙,一般需要高披覆率的遮蔽來阻擋避免洩漏。

Types of Shields

遮蔽的形式

關於可行遮蔽形式有非常多種,但是對於電氣與通訊線材一般來講可利用的只有少數的。絕大部分一般的遮蔽都薄的鋁箔(Aluminum and Polyester tape)在電纜裡面包覆著芯線,可以參考圖一所示。第二種一般形式的遮蔽為編織方式,如圖二所示。第三種一般形式的遮蔽為鋁箔加上編織方式,如圖三所示。

Tip for selecting a shield

選擇遮蔽的提示

選擇一合適的遮蔽型式可能是困難的,不過藉由了解基本的遮蔽特性效果與雜訊型態來選擇會變得比較容易點。表一概要出一般型式的遮蔽適用在哪些不同型式雜訊的電子通訊線材上。即使這可以廣泛的使用在不同範圍,但還是必須要根據產品技術品質上的需求來考量。表一提供相關資訊給這三種不同型式遮蔽作為參考。

鋁箔遮蔽一般來講對於高頻有很好的的效果,因為他有很高的實體遮蔽率,如同圖一所示。鋁箔遮蔽可以被設定為短小摺疊方式讓遮蔽率達到100%。因為編織是重疊方式編法,最多達到98%的遮蔽率,並且有些情況中只能達到55%的遮蔽率而已,在編織中的小洞將造成高頻雜訊的遮蔽效果損失。然而,因為金屬線所做成編織相對於很細薄鋁箔有著更小的阻抗,這也允許較強的雜訊可以藉由洩漏到地面上,在較強雜訊環境下可以增加其效果。最後,越遠離雜訊源的電線或是較敏感的線,其雜訊程度相對較小,選擇其中一種遮蔽形式都是可行的。

The big question: how do you terminate the shield?

大哉問:你的遮蔽是如何結尾的?

大多常問的遮蔽問題是,你如何結尾?在產業上有個基本原則(Rule of Thumb)就是遮蔽必須只結尾在某一端,一般來說是發源那一端或是接地那一端,而不是裝置那一端,基於固態邏輯(Solid Logic)也是一樣的。如果遮蔽在兩端都有做結尾,將會有潛在形成接地迴路風險。距離兩端越遠的距離越是會增加其風險,事實上會在電子與通訊線材上誘發雜訊的。更糟的是,大電流接地迴路甚至會油炸般的擊中你的線材。現在仍然有許多的應用在遮蔽兩端都做結尾,或者甚至是在要求上的需要。如果你不相信可以詢問儀器設備的工廠或者是找Anixter的代表。

表一、一般實施特性General Performance Characteristics

雜訊的形式

Interference Type

鋁箔

Aluminum and Polyester Foil Shield

銅或是鍍錫銅編織

Copper or Tinned Copper Braid

鋁箔加編織

Combination Foil and Braid Shield

低雜訊強度

低頻率

Low Intensity

Low Frequency

Fair

Good

Excellent

低雜訊強度

高頻率

Low Intensity

High Frequency

Good

Fair

Excellent

高雜訊強度

低頻率

High Intensity

Low Frequency

Poor

Fair

Good to Excellent

高雜訊強度

高頻率

High Intensity

High Frequency

Fair

Poor

Good

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