Komponenter för elektroniskt avstörningsarbete

BAKGRUNDSINFORMATION

Bilden visar ett antal komponenter som används i olika störsituationer, avsedda avsedda att spärra olika typer av störningar, inom olika frekvensområden och med olika monteringssätt.

1	Trådlindad spole 50 uH Lödning i kretskort	2	Ferritrör f > 6 MHz Påträdning på ledning	3	Ferritring f = 2-80 MHz Lindning av spole
4	Genomföringskondensator 10 nF Lödning i plåtvägg	5	Plastfoliekondensator 0,47 uF, 400V Lödning på kretskort	6	Varistor Varierande spänningar Lödning
7	Kondensator- ferritkombination 22 nF, 50V Lödning på kretskort	8	Ferritring f = 2-200 kHz Lindning av spole	9	Ferritring f = 2-600 kHz Lindning av spole
10	Ferritrör f > 300 MHz Påträdning på ledning	11	RC-länk 150 Ohm, 0,1 uF Lödning

Dessa komponenter betingar ett värde av bara några få kronor per styck, men många apparattillverkare utesluter dem ändå för att spara pengar. Ofta handlar dock avstörning mera om logik och planering än om själva komponenterna.

Beskrivning

1. Trådlindade spolar har stor induktans och kan användas för att dämpa störningar långt ned i frekvens, i kilohertzområdet. Exempel på det kan vara motorstörningar från små motorer.

2. Ferritrör dämpar först vid högre frekvenser och används med fördel i audio- och datorutrustning, där de träs rakt på den störda eller störande ledaren. Eftersom ferrit är oledande kan ringarna träs på oisolerade ledare. De är små och kan monteras på ledare inuti kontaktdon. Allting sprutar ju numera 100 MHz och däröver. Varenda liten hemdator har en Pentium med en klockkrets som genererar minst 133 MHz fyrkantvåg.

3. Ferritringar, toroider är avsedda att lindas med isolerad tråd och används för högre störnivåer, till exempel att dämpa större motorer eller andra induktanser. Antingen lindar man en ledare och får en induktans, eller också lindar man två ledare tillsammans och får en bifilär spole, där störströmmarna i de båda ledarna tar ut varandra. För avstörning av switchade nätaggregat finns stora, färdiglindade, ingjutna ferritringar som kan lödas direkt i kretskortet. Bilden visar permeabilitetskurvor för några vanliga typer av ferrit, i princip hur bra de kan ta åt sig magnetfält vid olika frekvenser.

4. Genomföringskondensatorer är ett exempel på högfrekvenskomponenter med tilledare med längden noll. Induktansen i tilledaren kan vid höga frekvenser minska eller helt eliminera komponentens effekt. Kondensatorn löds direkt i ett hål i en skärmburk man vill innesluta störningar i, eller hålla störningar borta från. Exempel på detta kan vara högfrekvensenheter som mottagare och sändare, eller verkligt besvärliga motorer.

5. Kondensatorer används ensamma eller i kombination med andra komponenter, för att dämpa störningar, till exempel i lysrörsarmaturer eller vid brytare. Metalliserad mylarfolie har den trevliga egenskapen att kondensatorn reparerar sig själv efter en överspänningstransient som orsakat genomslag. Bilden visar scheman med några typiska användningsområen för avstörningskondensatorer.

6. Varistorer, eller metalloxidvaristorer (MOV) är komponenter som dämpar spänningspikar mellan två ledare med brute-force-metoden, genom att kortsluta dem. Varistorer används i tunga tillämpningar, stora motorer och reläer till exempel, eller som åskskydd. Varistorn förbrukas dock och går allt mer mot kortslutning under sin livstid. Varistorn kan reagera på några mikrosekunder och större modeller kan sluka flera tusen joule elektrisk energi. Bilden visar kurvor med genombrottsspänningar för några vanliga varistorer, dvs vid vilken spänning varistorn kortsluter.

Zenerdioder har samma användningsområde som varistorer, och sätts dessutom ofta i digitala kretsar som skydd mot polvändningar, överspänningar från trasiga nätaggregat och dylikt. Zenerdioden kan reagera på några pikosekunder och ska helst brinna upp innan den skyddade utrustningen gör det. Då vill det till att tilledningarna är korta. Annars skapar de sådana induktanser att dioden blir värdelös. Bilden visar spänningsförlopp för en odämpad störtransient överst och en transient som klippts ned av en varistor nederst. Förloppet är endast ett par mikrosekunder långt.

7. Kondensator-ferritkombinationer är en av de trevligaste och bekvämaste komponenterna som finns för avstörning på kretskort. Den kan avändas i filterblock, är liten, har en väl definierad dämpkurva och kan våglödas. Bilden visar dämpningskurvan uttryckt i decibel för ett kretskortsfilter för frekvenser upp till 1 GHz.

11. RC-länkar är hopgjutna kombinationer av motstånd och kondensatorer som används för dämpning av låga frekvenser vid höga effekter, till exempel vid motorer och brytare.

Andra komponenter för avstörning kan vara olika typer av skärmstrumpor, bronsfjäderlister, ledande tejp, gummi och plast med mera som inte är så spännande på bild. Den allra vanligaste avstörningskomponenten idag är nätbrunnen. Den sitter i nätaggregatet bakpå varenda persondator. Bilden visar dess koppling och typiska dämpningsegenskaper i decibel. Det finns symmetrisk och asymmetrisk dämpning: dämpningen mellan de båda nätledningarna och jord, respektive däpningen av störningar mellan en nätledning och jord.

Metoder

Det vanligaste problemet är att störningar strålas från ett kablage till ett annat. Det allra enklaste är då att bara flytta isär kablagen, eller skärma dem. Störstrålningen minskar ju med kvadraten på avståndet.

Dyrare komponenter genererar normalt färre störningar än billigare. Det är till exempel i längden bättre att använda en dyrare motor som genererar mindre störningar, än en billigare, som kommer att dra på sig klagomål från olika telemyndigheter och kräva många timmars avstörningsarbete i efterhand.

Icke-metoder

Ibland används avstörningskomponenter dessutom felaktigt eller monteras på ett sådant sätt att deras verkan tas ut av andra fenomen i apparaturen eller omgivningen. Är apparatlådan av plast kan strålade störningar från kringliggande kablage eller statiska urladdningar helt eliminera verkan av avstörningskomponenten som monterats på tilledningarna till själva apparaten.

Få avstörningskomponenter kan skydda mot blixten. Avstörda förgreningsdosor och liknande är bara ett sätt att tjäna pengar på ingenting. Blixten är huvudsakligen ett strålat fenomen, som ingen liten dosa i något väggurtag kan skydda mot.

Ska man skydda mot blixtstörningar behöver man tillgång till lågimpediv jord. Sådant finns inte i vanliga lägenheter. Elverksjord fungerar bra att jorda nätspänning, men inte blixtens mikrovågor.