EMC คืออะไร ?
ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า
แนวคิดของ EMC (ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า) เป็นพื้นฐานของการลดสัญญาณรบกวน
ด้วยเหตุนี้ การลดสัญญาณรบกวนและการลด EMC จึงมักใช้แทนกันได้
EMC เกี่ยวข้องกับคุณอย่างไร
ในชีวิตประจำวันของเรา มีอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์มากมาย
อุปกรณ์เหล่านี้มีความจำเป็นต่อการใช้งานเครื่องใช้ในครัวเรือน โครงสร้างพื้นฐานของสายการผลิตในโรงงาน อุปกรณ์ทางการแพทย์ อุปกรณ์สื่อสาร รวมถึงรถไฟ เครื่องบิน และรถยนต์
อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์เหล่านี้อาจทำงานผิดปกติหรือพังลงเนื่องจากสัญญาณรบกวน EMC
สัญญาณรบกวนดังกล่าวอาจทำให้เกิดการบาดเจ็บสาหัสหรือเป็นอันตรายต่อชีวิตของมนุษย์ได้
ดังนั้น จำเป็นต้องลดเสียงรบกวนเพื่อให้อุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ทำงานได้อย่างถูกต้อง
วิธีการระงับสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า
EMC (ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า) คือการรักษาสภาพแวดล้อมที่อุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ทนต่อสัญญาณรบกวน
มีการนำมาตรการป้องกันทั้ง EMI และ EMS มาใช้เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์จะทำงานได้อย่างเสถียร
มีแนวทางสองประการในการลดสัญญาณรบกวน
*การลดสัญญาณรบกวน EMI (การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า) คือการป้องกันสัญญาณรบกวนไม่ให้ถูกปล่อยออกมาจากอุปกรณ์
*การออกแบบ EMS (ความไวต่อสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า) หรือภูมิคุ้มกัน คือการเพิ่มความทนทานของอุปกรณ์จากสัญญาณรบกวนภายนอก
การต่อลงดิน
กราวด์ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ทำหน้าที่เป็นจุดอ้างอิงของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานและทำหน้าที่เป็นเส้นทางกลับของกระแสไฟฟ้า การออกแบบกราวด์ที่ไม่ดีอาจทำให้แรงดันไฟฟ้าอ้างอิงไม่เสถียร ส่งผลให้เกิดการแผ่รังสีที่ไม่ต้องการ อุปกรณ์ทำงานผิดปกติเนื่องจากเสียงรบกวนจากภายนอก และเกิดการคายประจุไฟฟ้าสถิต
โดยปกติแล้วระนาบกราวด์ควรมีความกว้างและสั้นเพื่อให้แรงดันไฟอ้างอิงคงที่
ซึ่งจะเห็นได้ในกรณีที่ใช้แผงวงจรพิมพ์ (PCB) หลายชั้นที่มีระนาบกราวด์ร่วมกับโครง/ตัวเครื่องโลหะ
ประเด็นสำคัญต่อไปคือวิธีเชื่อมต่อกราวด์
เพื่อให้แน่ใจว่าเส้นทางกลับของกระแสไฟฟ้าถูกต้อง จำเป็นต้องทำการเชื่อมต่อให้กว้างและสั้น
การเชื่อมต่อกราวด์ของวงจรอิเล็กทรอนิกส์เข้ากับโครงโลหะเรียกว่าเฟรมกราวด์ (FG)
เฟรมกราวด์มักใช้ในการลดสัญญาณรบกวน
ประสิทธิภาพของ FG จะพิจารณาจากความกว้าง ความสั้น และจำนวน FG ของการเชื่อมต่อ
การกรองข้อมูล
การกรองคือกระบวนการจัดเรียงสัญญาณตามลักษณะเฉพาะของสัญญาณ
ตัวกรองความถี่สูงช่วยให้สัญญาณที่มีความถี่สูงกว่าผ่านได้ ในขณะที่ตัวกรองแบนด์พาสช่วยให้สัญญาณในย่านความถี่ที่กำหนดผ่านได้เท่านั้น
การกรองไม่ได้ดำเนินการตามความถี่ของสัญญาณไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว
การกรองที่ใช้ความแตกต่างของโหมดการส่งสัญญาณเป็นเทคโนโลยีที่จำเป็นสำหรับการลดสัญญาณรบกวน
จุดประสงค์ของการกรองคือเพื่อแยกสัญญาณออกจากสัญญาณรบกวน
สัญญาณรบกวนฮาร์มอนิกในนาฬิกาของวงจรดิจิทัลและสัญญาณรบกวนการสลับที่เกิดขึ้นในวงจรควบคุมแพร่กระจายและแผ่กระจายผ่านวงจรและ/หรือสายเคเบิลในโหมดทั่วไป
ในทางตรงกันข้าม สัญญาณที่ควรส่งจะถูกส่งผ่านระหว่างอุปกรณ์ในโหมดดิฟเฟอเรนเชียล
แกนเฟอร์ไรต์และคอยล์โช้กโหมดทั่วไปจะแยกสัญญาณออกจากสัญญาณรบกวนโดยการบล็อกสัญญาณในโหมดทั่วไปและอนุญาตให้เฉพาะสัญญาณโหมดดิฟเฟอเรนเชียลเท่านั้นที่ผ่านไปได้
การป้องกัน
สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ สัญญาณรบกวนที่แผ่กระจายผ่านอวกาศ และสัญญาณรบกวนที่นำผ่านสายเคเบิลและแผ่นโลหะ การป้องกันเป็นเทคนิคการระงับสัญญาณที่มีประสิทธิภาพสำหรับสัญญาณรบกวนที่แผ่กระจาย
การป้องกันหมายถึงการคลุมส่วนที่มีสัญญาณรบกวนในวงจรหรืออุปกรณ์ทั้งหมดด้วยแผ่นโลหะป้องกัน
วิธีนี้ช่วยจำกัดการแผ่รังสีไว้ในพื้นที่และช่วยระงับการแผ่รังสีจากภายนอก
นอกจากนี้ แผ่นโลหะป้องกันยังสามารถป้องกันเสียงรบกวนจากภายนอกไม่ให้เข้ามาและทำให้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ทำงานผิดปกติได้
การป้องกันช่วยควบคุมเสียงรบกวนได้อย่างมีประสิทธิภาพทั้งการแผ่รังสีและการป้องกัน แต่สิ่งสำคัญคือต้องป้องกันไม่ให้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ารั่วไหลหรือผ่านเข้าไป
จำเป็นต้องทำให้แน่ใจว่ามีไฟฟ้าต่อเนื่องที่ข้อต่อของตัวเรือนโลหะ ช่องเปิด รูระบายอากาศ และการเชื่อมต่อระหว่างแผ่นโลหะป้องกันสายเคเบิลและกล่องหุ้มโลหะ
เพื่อควบคุมสัญญาณรบกวน EMC ขอแนะนำให้ใช้วัสดุสารละลาย เช่น ปะเก็น FoF ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า เทปป้องกัน ตาข่ายลวด (ลวดตาข่าย) แผ่นโลหะป้องกันสายเคเบิล และแคลมป์ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า