Figura 1. Configuraciones de circuitos de tres líneas utilizadas en este estudio, que consideran el entorno alrededor del circuito eléctrico (a) Estructura geométricamente asimétrica / conexión eléctricamente asimétrica (b) Estructura geométricamente simétrica / conexión eléctricamente simétrica. Crédito:Universidad de Osaka
La mayoría de los dispositivos comunes son impulsados y controlados por energía eléctrica. Las señales y la energía se pueden enviar transfiriendo electricidad a través de un circuito eléctrico formado por conductores que conducen la corriente eléctrica. Sin embargo, interacciones entre un circuito y su entorno, como la tierra y la tierra, generar ruido EM, provocando averías y generando calor. Las ecuaciones desarrolladas en este estudio verificaron teóricamente que el ruido EM fue causado no solo por la interferencia entre líneas de transmisión, sino también por las condiciones de los elementos conectados al circuito eléctrico.
Dado que es difícil encontrar las causas del ruido EM invisible, Se han tomado varias medidas basadas en la experiencia y los conocimientos de ingenieros capacitados para reducirlo. Para describir el ruido EM, los investigadores utilizaron un circuito de tres líneas (línea de transmisión multiconductora (MTL)), a los que se conectaron los circuitos de parámetros agrupados. Además de una configuración de circuito convencional de dos líneas, otra línea conductora se conectó en el lado de la fuente como tierra. (Figura 1)
Por lo tanto, este equipo de investigadores derivó ecuaciones telegráficas, ecuaciones de onda, y coeficientes de reflexión en el modo normal (NM) que representa las señales del circuito y el modo común (CM) que se genera por la interacción con el entorno y provoca diversos ruidos. Teniendo en cuenta la conversión del modo de ruido en MTL, derivaron ecuaciones que describen comportamientos de NM y CM.
Como resultado, demostraron teóricamente que el CM se convirtió en NM debido a (a) la relación geométrica entre el circuito y el entorno y (b) las conexiones eléctricas entre el MTL y los elementos conectados al MTL, generando ruido EM.
Figura 2. Conversión del modo de ruido del CM al NM, que se deriva utilizando ecuaciones desarrolladas en este estudio. En la estructura del circuito eléctricamente simétrico (Fig.1 (a)) y la estructura del circuito asimétrico (Fig.1 (b)), la distancia d13 entre el circuito, línea 1-1 ', y el entorno circundante, línea 3−3 ′, está cambiado. Cuanto más se produce la conversión del modo de ruido de CM a NM, más ruido EM se genera. Cuando la conversión del modo de ruido es cero, no se genera ruido EM. La conversión de ruido EM se vuelve cero solo en la estructura del circuito simétrica eléctrica y geométricamente. Crédito:Universidad de Osaka
Su método ha permitido cálculos teóricos de circuitos eléctricos con varias configuraciones y conexiones eléctricas, confirmando que una configuración simétrica de tres líneas de transmisión junto con circuitos agrupados era la única solución para eliminar el ruido EM. (Figura 2)
Este método permite la cuantificación del comportamiento del ruido EM y el análisis en el dominio del tiempo, permitiendo comprender intuitivamente el ruido EM. Este método tiene el potencial de eliminar fundamentalmente la causa raíz del ruido EM.
El profesor Abe dice:"Además de la mejora del rendimiento del dispositivo, Nuestro objetivo es desarrollar una "infraestructura EM sin ruido" para crear una sociedad en la que las personas puedan utilizar dispositivos de alto valor añadido. dispositivos con consumo de energía ultra bajo y calor residual ultra bajo ".
El artículo "Mecanismo de generación de ruido en modo común en líneas de transmisión multiconductores" se publicó en Informes científicos .
