MỤC LỤC
ỨNG DỤNG TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (EMC) ĐỂ LOẠI TRỪ
NHIỄU TẦN SỐ VÔ TUYẾN VÀ CÁC HIỆN TƯỢNG
XUẤT HIỆN NHẤT THỜI
Từ năm 1996, sự quan tâm đến việc loại trừ điện từ đã được tăng lên với
các quy định về tương thích điện từ (EMC) của Liên minh châu Âu đối với các
sản phẩm thương mại bao gồm cả hai yếu tố bức xạ và khả năng miễn nhiễm.
Trong khi đó, mạch kỹ thuật số là góp phần chính tạo ra sóng bức xạ, mạch
tương tự mức thấp là mối quan tâm chính liên quan đến tính nhạy cảm tần số
vô tuyến (RF). Tuy nhiên, mạch kỹ thuật số dễ dàng bị ảnh hưởng bởi hiện
tượng điện áp cao nhất thời chẳng hạn như sự phóng tĩnh điện (ESD) hơn là bị
ảnh hưởng bởi tần số vô tuyến.
Khả năng miễn nhiễm được định nghĩa là khả năng của một sản phẩm
hoạt động mà không bị ảnh hưởng trong sự hiện diện của một rối loạn điện từ.
Ngược với khả năng miễn nhiễm là tính nhạy cảm, đó là xu hướng của một
thiết bị trục trặc hoặc biểu hiện sự suy giảm hiệu năng trong sự hiện diện của
một nhiễu loạn điện từ.
Phần này bao gồm các thiết kế của hệ thống điện tử có khả năng miễn
nhiễm. Khả năng miễn nhiễm tần số vô tuyến, miễn nhiễm các hiện tượng xuất
Người thực hiện: Lê Anh Khoa – Lớp KTĐT K25
1
hiện nhất thời, và miễn nhiễm đối với rối loạn dòng điện đều được trình bày.
Rõ ràng rằng không phải tất cả các thiết bị cần phải được thiết kế cho cùng một
mức độ miễn nhiễm. Trong việc lựa chọn một mức độ miễn nhiễm thích hợp, ta
nên xem xét đến việc sử dụng của sản phẩm, những hậu quả tiềm tàng của một
sự cố, sự mong đợi của người sử dụng, môi trường điện từ mà sản phẩm sẽ
được sử dụng, cũng như bất kỳ yêu cầu quy định có khả năng áp dụng.
Ngay cả khi sản phẩm không yêu cầu đáp ứng các yêu cầu miễn nhiễm
(ví dụ, một sản phẩm thương mại chỉ được bán trên thị trường ở Hoa Kỳ), thì
vẫn sẽ là khôn ngoan để thiết kế và thử nghiệm nó cho khả năng miễn nhiễm để
tránh thất bại và để giữ cho người sử dụng hài lòng. Do đó, tất cả các sản phẩm

Tiêu chuẩn A là áp dụng đối với miễn nhiễm tần số vô tuyến, tiêu chuẩn
B được áp dụng để miễn nhiễm hiện tượng nhất thời cũng như trong trường
hợp của một số rối loạn đường dây điện, và Tiêu chuẩn C được áp dụng trong
trường hợp bị sụt áp và bị gián đoạn nghiêm trọng.
CHƯƠNG 2: LOẠI TRỪ NHIỀU TẦN SỐ VÔ TUYẾN
Nhiễu tần số vô tuyến (RFI) có thể là một vấn đề nghiêm trọng cho tất
cả các hệ thống điện tử, bao gồm cả thiết bị giải trí gia đình, máy tính, xe ô tô,
thiết bị quân sự, các thiết bị y tế, và thiết bị điều khiển quá trình công nghiệp
lớn.
Tồn tại tiêu chuẩn miễn nhiễm tần số vô tuyến để kiểm soát hoặc hạn
chế tính nhạy cảm của một sản phẩm với trường điện từ. Ở tần số cao, điển
hình là 50 MHz hoặc cao hơn, năng lượng điện từ dễ dàng ghép trực tiếp vào
thiết bị và (hoặc) cáp của nó. Ở tần số thấp hơn, thường 50 MHz hoặc ít hơn,
hầu hết các sản phẩm không đủ lớn để là bộ phận thu hiệu quả năng lượng điện
từ. Kết quả là, sự ghép điện từ hầu như luôn luôn xảy ra với các dây cáp tại các
tần số này. Dây cáp sẽ là các ăng-ten thu hiệu quả khi chúng bằng một phần tư
hoặc một nửa độ dài bước sóng. Tại tần số 50 MHz, một nữa bước sóng một là
bằng 3m.
Để lộ 3m cáp đến một trường điện từ đồng nhất là một thử nghiệm khó
khăn để thực hiện, nó đòi hỏi một phòng thử nghiệm lớn và thiết bị đắt tiền. Do
đó, việc kiểm tra được thực hiện bằng cách đưa một điện áp vào dây dẫn của
cáp để mô phỏng thiết bị thu trường điện từ. Đây được gọi là "thử nghiệm miễn
nhiễm truyền tải điện", và thực sự chỉ là thử nghiệm miễn nhiễm bức xạ.
Người thực hiện: Lê Anh Khoa – Lớp KTĐT K25
4
Các tiêu chuẩn miễn nhiễm tần số vô tuyến rf cho các sản phẩm thương
mại thường yêu cầu sản phẩm hoạt động đúng mà không bị xuống cấp (tiêu
chuẩn hiệu suất A) khi tiếp xúc với một điện áp tần số vô tuyến 3V (đối với các
sản phẩm thương mại / khu dân cư) hoặc 10V (đối với thiết bị công nghiệp)
(EN 61000-6-1, 2007). Kiểm tra cũng phải được áp dụng cho các loại cáp tín

công suất bức xạ hiệu dụng (ERP) chia cho diện tích bề mặt của một hình cầu
có bán kính bằng với khoảng cách d, hay

2
ER ER
4
sphere
P P
P
A d
π
= =
× ×
(1)
Mật độ công suất P(đơn vị watt trên mỗi mét vuông) là bằng kết quả của
điện trường E nhân từ trường H. Trong trường hợp của trường xa, E/H bằng
120
π
(377
Ω
). Thay vào (1) và tính E cho
Người thực hiện: Lê Anh Khoa – Lớp KTĐT K25
5

30 ERP
E
d
×
=
(2)

6
sẽ được tạo ra. Trong trường hợp của một tín hiệu tần số vô tuyến rf đã được
điều chế, một điện áp ac tương đương với tần số điều chế sẽ xuất hiện trong
mạch. Điện áp dc bù đắp, hoặc tần số điều chế, thường là với dải thông của
mạch kỹ thuật tương tự tần số thấp và do đó có thể gây nhiễu. Các ví dụ điển
hình của việc này là đài phát thanh dãi thành phố 27 MHz gây giao thoa với hệ
thống gia đình có tính trung thực cao hoặc các hệ thống âm thanh stereo.
Hiệu chỉnh âm thanh có thể xảy ra trong các mạch audio/video, chẳng
hạn như hệ thống âm thanh nổi, điện thoại, micro, bộ khuếch đại, truyền hình,
và cũng như trong hệ thống kiểm soát thông tin phản hồi tần số thấp như điều
chỉnh điện áp, cung cấp điện, hệ thống điều khiển quá trình công nghiệp, cảm
biến nhiệt độ và áp suất và trong một số trường hợp hiếm hoi ngay cả trong các
mạch kỹ thuật số. Trong các trường hợp trước đây, tín hiệu tần số vô tuyến rf
giải điều chế thường nghe hoặc nhìn thấy, trong các trường hợp sau tín hiệu tần
số vô tuyến rf giải điều chế tạo ra điện áp bù dc hoặc tần số thấp trong các hệ
thống điều khiển mà rối loạn chức năng điều khiển.
Đối với hiệu chỉnh âm thanh là một vấn đề mà có hai điều sau đây phải
xảy ra:
• Thứ nhất, năng lượng tần số vô tuyến rf sẽ được thu.
• Thứ hai, nó phải được chỉnh lưu.
Loại bỏ một trong hai điều trên thì hiệu chỉnh âm thanh sẽ không xảy ra.
Năng lượng tần số vô tuyến rf là thường được thu bởi các loại cáp và
trong một số trường hợp tần số rất cao, thì được thu bởi các mạch chính nó.
Trong hầu hết trường hợp, sự phát hiện xảy ra trong các tiếp giáp pn đầu tiên
mà năng lượng tần số vô tuyến rf bắt gặp. Trong trường hợp hiếm hoi, phát
hiện có thể do các đặc tính chỉnh lưu của một mối hàn xấu hoặc một kết nối
mặt đất kém.
Các mạch quan trọng nhất thường là mạch kỹ thuật tương tự mức thấp
như các bộ khuếch đại và mạch điều chỉnh điện áp tuyến tính.
2.3. Kỹ thuật giảm nhẹ nhiễu tần số vô tuyến

mạch đầu vào và mạch hồi tiếp của các bộ khuếch đại mức thấp. IC nhạy cảm
cần được bảo vệ với bộ lọc tần số vô tuyến rf trực tiếp tại đầu vào của chúng.
Bộ lọc thông thấp R-C bao gồm một trở kháng mắc nối tiếp (ferrite bead, điện
trở, cuộn cảm) và một tụ điện mắc song song nên được sử dụng ở đầu vào cho
các thiết bị nhạy cảm, như trong hình 2, để chuyển hướng dòng tần số vô tuyến
rf tránh xa thiết bị và ngăn chặn hiệu chỉnh âm thanh.
Hình 2: Bộ lọc RFI ở đầu vào thiết bị nhạy cảm
Một bộ lọc RFI hiệu quả có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một
thành phần nối tiếp với một trở kháng từ 50 đến 100 Ohm và một thành phần
mắc song song (thường là một tụ điện) với một trở kháng một vài ohms hoặc ít
hơn, cả hai được xác định ở tần số quan tâm.
Điện trở có thể được sử dụng cho các phần tử nối tiếp nơi sụt áp điện áp
dc là chấp nhận được. Tại tần số trên 30 MHz, hạt ferrite làm việc tốt và không
có bất kỳ sụt áp dc nào.
Dưới khoảng 10 MHz, cuộn cảm có thể được sử dụng bởi vì thành phần
mắc nối tiếp nên có một trở kháng 5-10Ohm. Chúng ta hãy xem xét trường hợp
trở kháng mắc nối tiếp là 62,8 Ohm. Độ lớn của các điện kháng cảm ứng có thể
được viết như sau
2 62.8
L
X fL
π
= =
(3)
Người thực hiện: Lê Anh Khoa – Lớp KTĐT K25
9
Hoặc
10fL =
(4)
Do đó, chọn một cuộn cảm là kết quả của tần số và điện kháng tương

Để có hiệu quả, các tụ điện mắc song song phải được gắn kết với dây
dẫn ngắn, hầu như bằng không. Điều này là cực kỳ quan trọng và không thể
không được chú trọng quá mức. Các thiếu sót của nhiều bộ lọc là điện cảm mắc
nối tiếp với các tụ điện mắc song song. Cảm kháng này bao gồm các dây dẫn
boa mạch in được sử dụng để kết nối các tụ điện giữa đầu vào thiết bị nhạy cảm
và mass, cũng như cảm kháng của các tụ điện chính nó.
Hình 3: Bộ lọc RFI đặt vào tiếp giáp base-emiter của bộ khuếch đại
transistor
Đối với trường hợp bộ khuếch đại transistor dẫn lưỡng cực, chỉnh lưu
năng lượng tần số vô tuyến rf thường xảy ra ở tiếp giáp base-emitter. Hình 3
cho thấy một ví dụ về một bộ lọc R-C kết nối bajơ và emitter của transistor.
Hình 3 đến hình 5, thành phần lọc mắc nối tiếp được thấy như trong hình là
một điện trở, tuy nhiên, thành phần mắc nối tiếp này cũng có thể là một hạt
ferrite hoặc một cuộn cảm như thảo luận trước đó.
Trong trường hợp của hầu hết các bộ khuếch đại mạch tích hợp, đầu vào
tiếp giáp base-emitter của transistor là không thể truy cập vào các chân của
mạch tích hợp (IC). Trong những trường hợp này, một bộ lọc tần số vô tuyến rf
phải được áp dụng trên các đầu vào thiết bị để giữ năng lượng tần số vô tuyến
Người thực hiện: Lê Anh Khoa – Lớp KTĐT K25
11
rf vào một vùng. Hình 4 cho thấy bộ lọc RFI áp dụng cho đầu vào của một bộ
khuếch đại thuật toán.
Hình 4: Bộ lọc RFI áp dụng cho đầu vào bộ khuếch đại thuật toán.
Một số các bộ khuếch đại IC (ví dụ, AD620 ) cung cấp truy cập trực tiếp
đến các đầu vào base và emitter của transistor, để người dùng có thể áp dụng
bộ lọc tần số vô tuyến rf trực tiếp trên các tiếp giáp base-emitter như được thấy
trong hình 5.
Hình 5: Bộ khuếch đại thiết bị IC với bộ lọc RFI áp dụng trực tiếp trên
đầu vào các tiếp giáp base-emitter của transistor
Một cảm biến từ xa, như trong hình 1, có chứa các thiết bị phi tuyến

13
mass chung của mạch cho các kết nối vành khung. Tuy nhiên, các kết nối mass
là những kết nối thêm vào ở cổng vào ra, không phải ở vị trí của chúng.
Bộ ổn định điện áp, trong đó bao gồm ba bộ điều chỉnh thiết bị đầu cuối,
cũng nhạy cảm đối với các trường tần số vô tuyến. Điều này có thể được xử lý
bằng cách thêm các tụ lọc tần số vô tuyến lọc trực tiếp trên đầu vào và đầu ra
của bộ điều chỉnh (cỡ 1000pF là phù hợp). Một hạt ferrite nhỏ thêm vào đầu
vào của bộ điều chỉnh và đầu ra sẽ làm tăng hiệu quả của bộ lọc. Những tụ điện
này là thêm vào để tụ giá trị lớn hơn cần thiết cho hoạt động thích hợp và sự ổn
định của các bộ điều chỉnh và phải được kết nối trực tiếp đến các chân của bộ
điều chỉnh như trong hình 7.
Hình 7: Bảo vệ bộ điều chỉnh ổn định điện áp khỏi nhiễu RF
2.3.2. Các kỹ thuật loại bỏ nhiễu ở dây cáp (Cable Suppression
Techniques)
Trong hầu hết các trường hợp, năng lượng tần số vô tuyến được thu bởi
các dây cáp. Do đó, hạn chế tối đa việc thu này là một khía cạnh quan trọng
của việc thiết kế tốt khả năng loại trừ tần số vô tuyến. Trong trường hợp của
dây cáp có lớp vỏ bảo vệ, sử dụng một dây đệm có lớp bảo vệ chất lượng cao,
dây đệm đa lớp, hoặc dây đệm bọc lá kim loại với đầu cuối tốt, không có phần
mấu dây dòng về đất. Không sử dụng một dây cáp xoắn để loại trừ tần số vô
tuyến. Mặc dù các kết nối cáp với các backshell kim loại làm cho tiếp xúc 3601
là các phương pháp đầu cuối lý tưởng, các cách tiếp cận ít tốn kém khác cũng
có thể tạo hiệu quả. Hình 8 cho thấy một cách có thể để kết thúc một dây cáp
Người thực hiện: Lê Anh Khoa – Lớp KTĐT K25
14
có lớp bảo vệ một cách hiệu quả bằng cách sử dụng một kẹp cáp kim loại. Kẹp
cáp nên được đặt gần nơi cáp đưa vào khung vỏ thiết bị càng tốt.
Hình 8: Một phương pháp đơn giản trong việc kết thúc hiệu quả
một dây cáp có vỏ bảo vệ mà không có mấu dây hoặc bộ kết nối đồng trục
Hãy nghĩ một lá chắn cáp như là một phần mở rộng của khung vỏ bảo

thiết bị, nhưng các chỗ hàn và khe hở, sẽ cải thiện khả năng loại trừ nhiễu RF.
Nếu cáp che chắn được sử dụng cho các loại cáp nội bộ, thì cách tiếp cận tốt
nhất là kết thúc lá chắn đến vành khung trên cả hai đầu. Tuy nhiên, để chạy dây
cáp nội bộ ngắn, một lá chắn được nối mass tại chỉ một đầu có thể là phù hợp,
nhưng đầu cuối thích hợp cần được sử dụng - không có mấu dây dư.
Đối với sản phẩm trong khung vỏ không bảo vệ, bộ lọc cáp có thể được
kết nối với một mặt phẳng ảnh (German, Ott, and Paul, 1990). Mặt phẳng ảnh
cũng sẽ làm giảm việc thu tần số vô tuyến trực tiếp của PCB. Nếu không có lựa
chọn khác có thể, kết nối các bộ lọc với mặt phẳng mass của mạch, mặc dù
phương pháp này là không hiệu quả như một kết nối đến khung vỏ hoặc một
mặt phẳng ảnh riêng riêng.
2.3.3. Các kỹ thuật loại bỏ nhiễu ở khung vỏ bảo vệ (Enclosure
Suppression Techniques)
Các trường bức xạ RF tần số cao có thể kết hợp trực tiếp nhiều mạch
của sản phẩm và cáp nội bộ. Lá vỏ chắn mỏng làm bằng nhôm, đồng, hoặc thép
là có hiệu quả, cung cấp khe hở được kiểm soát tốt. Ngoại lệ duy nhất cho điều
này là trường hợp của từ trường tần số thấp. Đối với từ trường tần số thấp
(<500 kHz), vỏ chắn thép yêu cầu dày hơn. Ví dụ, vỏ chắn cho hoạt động cung
Người thực hiện: Lê Anh Khoa – Lớp KTĐT K25
16
cấp chuyển đổi điện năng ở mức 50 kHz nên được làm bằng thép không phải
nhôm.
Các khe hở (đường nối, các lỗ làm mát, ) ở trong khung vỏ bảo vệ nên
được giới hạn đến một kích thước tuyến tính tối đa là 1/20 bước sóng. Điều này
sẽ cung cấp khoảng độ suy hao 20dB thông qua khe hở. Dưới một số điều kiện,
các khe hở có thể phải được hạn chế đến một kích thước nhỏ hơn. Bảng 2 liệt
kê kích thước 1/20 bước sóng gần đúng cho các tần số khác nhau từ 10 MHz
đến 5 GHz.
Bởi vì hầu hết các quy định về loại trừ tần số vô tuyến yêu cầu thử
nghiệm lên đến 1000 MHz, một kích thước tuyến tính tối đa là 1,5 cm (0.6-in)

áp cao xuất hiện nhất thời mà nhà thiết kế thiết bị điện tử cần được quan tâm về
chúng. Đó là:
• Sự phóng tĩnh điện (ESD)
• Electrical fast transient (EFT)
• Sự thay đổi đột biến điện do sét
Đối với sự xuất hiện nhất thời điện áp cao, các mạch nhạy cảm nhất là
mạch điều khiển kỹ thuật số, chẳng hạn như reset, ngắt, và các đường điều
khiển. Nếu các mạch được kích hoạt bởi một điện áp xuất hiện nhất thời, chúng
có thể làm cho toàn bộ hệ thống thay đổi trạng thái.
Tiêu chuẩn của Liên minh châu Âu trong việc loại trừ các hiện tượng
xuất hiện nhất thời đối với các sản phẩm thương mại là yêu cầu các sản phẩm
tiếp tục hoạt động như dự định, mà không làm giảm hoặc mất chức năng sau
khi các kiểm tra loại trừ các hiện tượng xuất hiện nhất thời xảy ra. Trong thời
gian thử nghiệm, sự xuống cấp về hiệu suất được cho phép. Tuy nhiên, không
có thay đổi tình trạng hoạt động hoặc các dữ liệu được lưu trữ cho phép (tiêu
chuẩn hiệu suất B). Trong một số ứng dụng quan trọng (chẳng hạn như một số
loại thiết bị y tế), rối loạn nhất thời có thể thậm chí không được phép xuất hiện
trong trường hợp ESD (EN 60601-1-2, 2007).
Bảng 3: Các đặc tính của điện áp cao xuất hiện nhất thời
Người thực hiện: Lê Anh Khoa – Lớp KTĐT K25
19
Bảng 3 tóm tắt các đặc điểm của ba loại điện áp cao xuất hiện nhất thời.
Hai tham số quan trọng nhất là thời gian lên và năng lượng. Chú ý từ bảng 3
rằng ESD và EFT có thời gian lên và mức năng lượng tương tự. Tuy nhiên, đột
biến điện (Surge) có thời gian lên chậm hơn nhiều, vài micro giây thay vì vài
nano giây, và nó có cường độ năng lượng lớn hơn rất nhiều (joules thay vì
milli-joules). Do đó, ESD và EFT có thể được xử lý một cách tương tự, nhưng
sự đột biến điện thường phải được xử lý khác.
3.1. Sự phóng tĩnh điện
Hai phương pháp kiểm tra được áp dụng đối với ESD là phóng điện tiếp

khoảng thời gian không ít hơn 1 phút. Mỗi xung riêng biệt có một thời gian lên
5ns và độ rộng xung là 50 ns với một tần số lặp lại là 5 kHz. Đối với các sản
phẩm dân cư hay thương mại, biên độ của các xung riêng biệt là 71 kV trên
đường dây điện xoay chiều và 70,5 kV trên điện một chiều cũng như các đường
dây tín hiệu và điều khiển và được áp dụng như điện áp mode chung. Đối với
sản phẩm công nghiệp, các xung EFT tăng lên đến 72 kV trên điện xoay chiều
và một chiều và 71 kV trên đường tín hiệu. Các máy phát điện kiểm tra có trở
kháng nguồn 50Ohm. Quá trình kiểm tra chỉ được yêu cầu trên dây dẫn tín
hiệu, điều khiển, và dây dẫn mass nếu chúng vượt quá 3 m chiều dài.
Hình 9: Xung kiểm tra EFT
3.3. Sự thay đổi đột biến điện do sét
Các yêu cầu đột biến điện của Liên minh châu Âu không nhằm mục đích
để mô phỏng một tia sét đánh trực tiếp vào đường dây điện xoay chiều. Thay
vào đó, họ dự định mô phỏng điện áp tăng lên trên đường dây điện gây ra bởi
tia sét gần đó hoặc sự thay đổi điện áp do ảnh hưởng từ một sự cố nào như
thiên tai, bão. Điện áp tăng lên cũng có thể được gây ra bởi các điện cảm của
đường dây điện khi tải dòng điện cao đột nhiên chuyển sang OFF.
Máy phát điện kiểm tra đột biến điện của Liên minh Châu Âu được thiết
kế để tạo ra điện áp tăng vọt có thời gian lên 1,25ms và có độ rộng xung 50ms
(giữa các điểm biên độ 50%) khi hở mạch, cũng như dòng điện đột biến có thời
gian lên 8ms, và độ rộng xung 50ms khi ngắn mạch. Các máy phát điện thử
nghiệm có trở kháng nguồn hiệu dụng là 2Ohm. Điện áp đột biến chỉ được áp
Người thực hiện: Lê Anh Khoa – Lớp KTĐT K25
21
dụng cho đường dây điện xoay chiều và một chiều chứ không phải áp dụng cho
đường tín hiệu. Trên đường dây điện xoay chiều, các cấp điện áp là 72 kV giữa
dòng và mặt đất và 71 kV giữa đường dây với đường dây. Trên đường dây điện
một chiều, các cấp điện áp là 70,5 kV giữa dây với mặt đất và giữa dây với
dây. Một xung 70,5 kV cũng phải được áp dụng cho bất kỳ và tất cả các dây
dẫn mặt đất.

biến trở điện áp. Trong trường hợp trước đây, điện áp trên các thiết bị mắc song
song sẽ xấp xỉ hằng số sau khi hiện tượng nhất thời vượt quá điện áp đánh
thủng của thiết bị. Trong trường hợp thứ hai, điện trở mắc song song sẽ xấp xỉ
không đổi sau khi hiện tượng nhất thời vượt quá điện áp đánh thủng của thiết
bị.
Hình 10: Hệ thống bảo vệ điện áp nhất thời một mức
Các thành phần nối tiếp được sử dụng để hạn chế dòng điện nhất thời đi
qua các thiết bị mắc song song, và như là kết quả của sự phân chia điện áp bao
gồm Z
1
và Z
2
, nó sẽ làm giảm điện áp được áp đặt trên mạch bảo vệ. Các thành
phần nối tiếp có thể là một điện trở, cuộn cảm, hoặc ferrite, nhưng trong một số
trường hợp, nó bao gồm các điện cảm và điện trở ký sinh của các dây dẫn cũng
như các trở kháng nguồn ở nơi phát sinh điện áp nhất thời. Trong mạch điện,
Người thực hiện: Lê Anh Khoa – Lớp KTĐT K25
23
trở kháng của các cầu chì hoặc thiết bị ngắt mạch cũng sẽ là một phần của trở
kháng nối tiếp.
Điều quan trọng là hiểu rằng một thành phần nối tiếp phải tồn tại ở một
nơi nào đó trong mạch, nếu không thì dòng điện đi qua thiết bị song song sau
khi sự cố xuất hiện sẽ là vô hạn. Vì vậy, điều quan trọng là bất cứ khi nào bộ
khử hiện tượng nhất thời được sử dụng, người thiết kế xem xét nơi nào và
những cái gì tạo nên trở kháng nối tiếp. Nó có thể là một thành phần riêng biệt,
trở kháng nguồn ở nơi tạo ra điện áp nhất thời, hoặc trở kháng của hệ thống dây
điện hoặc đường đi boa mạch in.
Loại trừ hiện tượng nhất thời hiệu quả đòi hỏi 3 phương pháp tiếp cận
sau:
• Thứ nhất, chuyển hướng dòng điện nhất thời.

Dòng xung đỉnh là dòng điện nhất thời tối đa mà các diode có thể chịu
đựng được mà không có thiệt hại. Thêm trở kháng nối tiếp vào mạch (Z
1
trong
Hình 10) như một điện trở, trước diode TVS sẽ giúp hạn chế các dòng xung
đỉnh đi qua diode.
Diode TVS phải có một kết nối tự cảm thấp đến khung vỏ thiết bị để
chuyển hướng có hiệu quả năng lượng nhất thời tránh xa các mạch nhạy cảm.
Ví dụ, điện áp trên các tổ hợp nối tiếp của một diode TVS đánh thủng 9-V với
kích thước ½in của đường đi boa mạch in trên mỗi mặt khi bị đánh với xung
nhất thời 10A/ns sẽ là 159 V. Điều này được dựa trên một điện cảm đường dây
15 nH /in. Một xung nhất thời điển hình có thể tạo ra một sụt áp 6 V/mm (150
V/in) qua một đường dây đi trên một boa mạch in. Do đó, việc layout thích hợp
là quan trọng để có được hiệu suất hoạt động tối ưu.
Hình 11 cho thấy ba bố trí có thể cho một diode TVS trên một PCB.
Hình 11A cho thấy một sự sắp xếp điển hình với cuộn cảm trong cả hai đường
dẫn đến diode, làm cho diode không hiệu quả trong việc hạn chế điện áp
thoáng qua trên các đường đi. Trong hình 11B, một đầu diode được gắn với
mass làm giảm độ tự cảm giữa diode và mass gần như bằng không. Một đầu
khác sau đó được gắn với cuộn cảm và làm cho nó bằng nhau không đạt hiệu
quả. Hình 11C cho thấy các diode một lần nữa gắn liền kề với mass, nhưng
thay vì định tuyến một đường đi từ các diode đến đường đi đã được bảo vệ, các
đường dây đã được bảo vệ sẽ được chuyển đến các diode, kết quả hầu như độ
Người thực hiện: Lê Anh Khoa – Lớp KTĐT K25
25