برقی مقناطیسی مداخلت
سیدھے الفاظ میں، برقی مقناطیسی مداخلت (EMI) حساس الیکٹرانک آلات اور نظاموں پر برقی مقناطیسی شعبوں (مثلاً ریڈیو فریکوئنسی) کا اثر ہے۔ یہ حیرت انگیز طور پر وسیع علاقے میں پھیلتا ہے اور آپ کے سسٹم کو شدید نقصان پہنچا سکتا ہے۔ خوش قسمتی سے، اس مسئلے کے دو ممکنہ حل ہیں: فلٹرنگ اور شیلڈنگ۔
EMI فلٹرنگ اور شیلڈنگ دو مختلف تکنیکیں ہیں جو الیکٹرانک آلات یا سسٹمز میں EMI کے مسئلے کو حل کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہیں۔ الیکٹرانک سسٹمز کے ساتھ، ریڈی ایٹڈ اور کنڈکٹڈ حساسیت کے ساتھ ساتھ ریڈی ایٹڈ اور چلائے جانے والے اخراج کے بارے میں خدشات ہیں، جو سسٹم سے EMI شور ہیں۔
لیکن فرق کیا ہے؟
فلٹرنگ
EMI، EMC اور تحفظ کی ضروریات کی مختصر تاریخ
1930 کی دہائی میں، جب ریڈیو تیزی سے دنیا بھر میں گھریلو ضرورت بن گئے، صارفین نے دیگر الیکٹرانک اور برقی آلات پر تعدد کے عجیب و غریب اثرات کو محسوس کرنا شروع کیا۔ یہ رجحان، جسے "برقی مقناطیسی مداخلت" کہا جاتا ہے، واضح طور پر آلات کو غلط ریڈیو سگنلز سے بچانے کے طریقے کی ضرورت کو ظاہر کرتا ہے۔
ان مسائل کا حل 1933 میں سامنے آیا، جب پیرس میں انٹرنیشنل الیکٹرو ٹیکنیکل کمیشن (IEC) کی ریڈیو مداخلت کی بین الاقوامی خصوصی کمیٹی (CISPR) نے EMI کو کم سے کم کرنے کے لیے ابتدائی سفارشات جاری کیں۔ اخراج کی حدود اس وقت ہوتی ہیں جب سسٹم آپس میں جڑے ہوتے ہیں تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ ایک سسٹم میں پیدا ہونے والا شور دوسرے سسٹم کی کارکردگی میں مداخلت نہیں کرتا ہے۔
دفاعی ایپلی کیشنز کے لیے زیادہ جامع EMI فلٹرنگ اور شیلڈنگ کے طریقوں اور آلات کی ضرورت کو 1967 کے اوائل میں تسلیم کیا گیا تھا، جب ویتنام میں امریکی افواج کی حمایت میں خلیج ٹنکن میں تعینات طیارہ بردار بحری جہاز USS Forrestal کو تباہ کن آگ کا سامنا کرنا پڑا جب ایک الیکٹرانک بے ضابطگی نے زونی راکٹ کو متحرک کیا۔ اس کے نتیجے میں 134 افراد ہلاک اور 200 کے قریب زخمی ہوئے۔ بعد میں اس بات کا تعین کیا گیا کہ حادثے کی اصل وجہ فلائٹ ڈیک پر غلط طریقے سے نصب شیلڈ کیبل کنیکٹر اور متعدد برقی مقناطیسی فیلڈز تھے، جس کی وجہ سے راکٹ میں آگ لگ گئی اور قریبی ہوائی جہاز کے فیول ٹینک کو بھڑکایا گیا۔
بعد میں، جیسا کہ 1990 کی دہائی میں سیل فونز اور دیگر پورٹیبل الیکٹرانک آلات زیادہ عام ہو گئے، کئی ایئر لائنز نے محسوس کیا کہ ان اور دیگر آلات سے سگنلز ایویونکس میں مداخلت کر سکتے ہیں، اس طرح ہوائی جہاز کی محفوظ پرواز یا بحری صلاحیتوں میں رکاوٹ پیدا ہو سکتی ہے۔ فوجی رہنماؤں نے پایا ہے کہ برقی مقناطیسی مداخلت، چاہے قدرتی ہو یا انسان ساختہ، گلوبل پوزیشننگ سسٹم (جی این ایس ایس) ٹیکنالوجی میں سنجیدگی سے مداخلت کر سکتی ہے، جس سے بغیر پائلٹ کی فضائی گاڑیاں قابل اعتماد طریقے سے اڑنے سے قاصر ہیں۔ GNSS مداخلت اور EMI فوجی سرگرمیوں کی وجہ سے شہری ہوابازی کی پرواز کی حفاظت میں ایک قابل ذکر مسئلہ ہے جو آج تک جاری ہے۔
ریڈیو مداخلت کے بعد، EMI کی بہت سی دوسری شکلوں کو تسلیم کیا گیا، جن میں مائکروویو، انفراریڈ، اور گاما اور ایکس رے شامل ہیں، جن میں سے ہر ایک کو مختلف طریقوں اور آلات کے ذریعے ختم کیا جا سکتا ہے۔ CISPR کی سفارشات جدید بین الاقوامی معیار کی بنیاد بنتی ہیں۔ EMI کی روک تھام اور وضاحت کریں کہ الیکٹرانک آلات کارکردگی کو متاثر کیے بغیر کسی مداخلت کے کیسے ایک ساتھ رہ سکتے ہیں۔ اسے برقی مقناطیسی مطابقت کہتے ہیں۔
برقی مقناطیسی مطابقت (EMC) بیرونی برقی مقناطیسی ذرائع کے سامنے آنے اور اندرونی طور پر پیدا ہونے والی غیر مطلوبہ برقی مقناطیسی توانائی کو محدود کرنے پر برقی اور الیکٹرانک آلات کی قابل قبول آپریشنل صلاحیت کی وضاحت کرتا ہے۔
EMC تین پہلوؤں پر مشتمل ہے: آلات سے پیدا ہونے والی برقی مقناطیسی مداخلت کی تابکاری کو محدود کرنا، برقی مقناطیسی مداخلت کے بیرونی ذرائع کے لیے آلات کی حساسیت، اور کسی مخصوص ماحول میں کام کرتے وقت آلات کی قوت مدافعت۔
برقی مقناطیسی مداخلت کی مختلف اقسام
EMI کو عام طور پر اصل سگنل کے ماخذ یا بینڈوتھ کی بنیاد پر چار اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ نارو بینڈ EMI سیل فون، ریڈیو یا ٹی وی ٹرانسمیشنز کے ذریعے تیار کیا جاتا ہے، جبکہ براڈ بینڈ EMI میں ایک وسیع ریڈیو سپیکٹرم ہوتا ہے اور یہ پاور ٹرانسمیشن لائنوں جیسے سگنل کے ذرائع سے غیر ارادی تابکاری سے پیدا ہوتا ہے۔ تابکاری کے ماخذ پر منحصر ہے، EMI کو جان بوجھ کر، غیر ارادی، انٹر سسٹم یا انٹرا سسٹم کے طور پر درجہ بندی کیا جا سکتا ہے:
غیر ارادی یا "غیر فعال" EMI غیر ارادی آلات جیسے ویلڈنگ کا سامان، DC موٹرز، کمپیوٹرز اور پاور لائنوں سے پیدا ہوتا ہے۔
-Intentional EMI (IEMI) EMI ہے جو خاص طور پر ڈیزائن کیے گئے آلات سے خارج ہوتی ہے، اکثر الیکٹرانک جنگی نظاموں جیسے کہ الیکٹرونک کاونٹر میژرز اور الیکٹرو میگنیٹک پلس (EMP) ہتھیاروں کے حصے کے طور پر۔
-انٹرسسٹم EMI ایک نظام یا ڈیوائس کے دو اجزاء کے درمیان پیدا ہونے والی مداخلت ہے، جب کہ انٹر سسٹم EMI دو یا زیادہ آزاد نظاموں کے درمیان ہوتا ہے۔
EMI کی مختلف اقسام
EMI فلٹرنگ کیا ہے؟
EMI فلٹرنگ الیکٹرانک آلات کے ڈیزائن اور تیاری میں ایک اہم غور و فکر ہے تاکہ قابل اعتماد آپریشن اور برقی مقناطیسی مطابقت (EMC) کے ضوابط کی تعمیل کو یقینی بنایا جا سکے۔
EMI فلٹرنگ ایک الیکٹرانک ڈیوائس یا سسٹم میں برقی مقناطیسی سگنلز کی وجہ سے مداخلت کو کم کرنے یا ختم کرنے کا عمل ہے۔ یہ ایک تکنیک ہے جو ناپسندیدہ برقی مقناطیسی سگنلز (شور) کو فلٹر کرنے کے لیے استعمال کی جاتی ہے جو الیکٹرانک آلات کے آپریشن میں مداخلت کر سکتی ہے یا برقی مقناطیسی مداخلت کا سبب بن سکتی ہے۔
EMI فلٹرز عام طور پر کسی ڈیوائس کے ان پٹ یا آؤٹ پٹ پر رکھے جاتے ہیں اور انہیں پینل یا پی سی بی لگایا جا سکتا ہے۔ وہ غیر فعال اجزاء جیسے کیپسیٹرز، انڈکٹرز، اور ریزسٹرس کے امتزاج پر مشتمل ہوتے ہیں جو ایک مخصوص فریکوئنسی رینج میں EMI کو کم کرنے یا دبانے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔ وہ عام طور پر الیکٹرانک آلات جیسے پاور سپلائیز، آڈیو آلات، کمپیوٹر سسٹمز، اور دیگر الیکٹرانک آلات میں استعمال ہوتے ہیں جن میں اعلی وشوسنییتا اور EMC ضروریات ہیں۔
EMI فلٹر عام طور پر کم پاس فلٹرز ہوتے ہیں جو کم فریکوئنسی سگنلز کو گزرنے دیتے ہیں جبکہ ہائی فریکوئنسی سگنلز یا "شور" کو روکتے ہیں۔ Capacitors بعض تعدد کو روکتے ہیں جبکہ دوسروں کو گزرنے دیتے ہیں۔ Capacitors زمینی ہوائی جہاز میں خارج ہوتے ہیں، اس طرح اعلی تعدد سگنل کو کم کرتے ہیں. انڈکٹرز مختلف طریقے سے کام کرتے ہیں۔ وہ اعلی تعدد توانائی کو جذب کرتے ہیں اور اسے حرارت میں تبدیل کرتے ہیں، اس طرح اعلی تعدد شور کو دباتے ہیں۔ کیپسیٹرز اور انڈکٹرز کے امتزاج کو "ٹوئیک" کرکے مخصوص فریکوئنسی کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے حسب ضرورت فلٹرز کو "ٹیون" کیا جا سکتا ہے۔
EMI فلٹرز کو دو اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: تفریق موڈ فلٹرز اور عام موڈ فلٹرز۔ تفریق موڈ فلٹرز مداخلت کو کم کرتے ہیں جو دو سگنل لائنوں کے درمیان ہوتا ہے، جبکہ کامن موڈ فلٹرز مداخلت کو کم کرتے ہیں جو سگنل لائن اور زمین کے درمیان ہوتا ہے۔
EMI شیلڈنگ کیا ہے؟
EMI شیلڈنگ الیکٹرانک آلات یا سسٹمز سے خارج ہونے والی برقی مقناطیسی شعاعوں کو کم کرنے اور بیرونی برقی مقناطیسی سگنلز کو ان آلات کے آپریشن میں مداخلت سے روکنے کا عمل ہے۔ EMI شیلڈنگ ضروری ہے کیونکہ برقی مقناطیسی تابکاری دوسرے الیکٹرانک آلات کے آپریشن میں مداخلت کر سکتی ہے اور خرابی یا خرابیوں کا سبب بن سکتی ہے۔ .EMI شیلڈنگ میں برقی مقناطیسی سگنلز کو آلے میں داخل ہونے یا چھوڑنے سے روکنے یا کم کرنے کے لیے تانبے یا ایلومینیم جیسے ترسیلی مواد کا استعمال شامل ہے۔
EMI شیلڈنگ آلہ کے ارد گرد کنڈکٹو شیلڈنگ (جسے فیراڈے کیج کہا جاتا ہے) رکھ کر یا آلہ کو کنڈکٹیو مواد سے کوٹنگ کر کے پورا کیا جا سکتا ہے۔ کنڈکٹو شیلڈنگ یا کوٹنگ ایک رکاوٹ پیدا کرتی ہے جو برقی مقناطیسی سگنلز کو آلات میں داخل ہونے یا چھوڑنے سے روکتی ہے، اس طرح برقی مقناطیسی مداخلت کا خطرہ کم ہوتا ہے۔ EMI شیلڈنگ کا اطلاق الیکٹرانک اجزاء، سرکٹ بورڈز، کیبلز، یا یہاں تک کہ پورے الیکٹرانک آلات یا سسٹم پر کیا جا سکتا ہے۔
فلٹرنگ بمقابلہ شیلڈنگ
فلٹرنگ اور شیلڈنگ کے درمیان انتخاب کا انحصار مختلف عوامل پر ہوتا ہے، جیسے کہ ڈیوائس کی حساسیت اور EMI کی مقدار جو پیدا کی جائے گی۔ بہترین EMI حل کے انتخاب میں چالکتا، سائز اور لاگت بھی ایک کردار ادا کرتی ہے۔
شیلڈنگ EMI کے انتظام کے لیے ایک جامع نقطہ نظر اختیار کرتی ہے، جبکہ فلٹرز مخصوص EMI علاقوں کو نشانہ بناتے ہیں۔ شیلڈنگ آنے والی توانائی کی عکاسی کرتی ہے جبکہ ابھی بھی کچھ جذب پیدا کرتی ہے۔ یہ توانائی حرارت میں بدل جاتی ہے اور اس لیے اسے کسی قسم کے تھرمل انتظام کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کے علاوہ شیلڈنگ کے لیے استعمال ہونے والے مواد کی کوالٹی نہ صرف آؤٹ پٹ بلکہ سسٹم کے وزن کو بھی متاثر کرتی ہے، یعنی موٹی شیلڈنگ زیادہ موثر، بلکہ بھاری بھی ہوتی ہے۔ جبکہ شیلڈنگ EMI کی عکاسی کرتی ہے اور اسے دباتی ہے، فلٹرز سسٹم میں موجود کمزور پوائنٹس کو حل کرکے EMI کو ختم کرتے ہیں جو سب سے زیادہ مداخلت پیدا کرتے ہیں۔ نتیجے کے طور پر، فلٹرز کو مخصوص ضروریات کو پورا کرنے کے لیے اپنی مرضی کے مطابق بنایا جا سکتا ہے۔
