การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI)
เป็นสัญญาณรบกวนหรือสัญญาณรบกวนที่ไม่ต้องการในเส้นทางหรือวงจรไฟฟ้า มันถูกนำเข้ามาโดยแหล่งภายนอกที่เรียกว่า การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI). การรบกวนด้วยคลื่นความถี่วิทยุเป็นอีกชื่อหนึ่งของมัน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อาจทำงานผิดปกติหรือหยุดทำงานโดยสิ้นเชิงเนื่องจาก EMI อาจเกิดจากแหล่งอินทรีย์หรือสารสังเคราะห์ EMI สามารถลดลงได้โดยใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์คุณภาพสูง การป้องกันทางไฟฟ้า และการแก้ไขข้อผิดพลาดร่วมสมัย เมื่อวางโทรศัพท์มือถือไว้ใกล้กับอุปกรณ์เครื่องเสียงหรือลำโพงที่มีกำลังไฟ เครื่องจะส่งเสียงหรือเสียงบี๊บเป็นชุดๆ นี่คือตัวอย่างของ EMI
สาเหตุของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
EMI เกิดจากการเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิดระหว่างสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก กระแสไฟฟ้าแต่ละเส้นมีสนามแม่เหล็กน้อย ในทางกลับกัน สนามแม่เหล็กที่เคลื่อนที่จะสร้างกระแสไฟฟ้า แนวคิดเหล่านี้ทำให้มอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถทำงานได้ เสาอากาศวิทยุสามารถทำจากตัวนำไฟฟ้าได้ทุกชนิด
แหล่งกำเนิดไฟฟ้าและวิทยุกำลังสูงอาจส่งผลต่ออุปกรณ์ที่อยู่ห่างไกล อิเล็กทรอนิกส์มีขนาดเล็กลง เร็วขึ้น อัดแน่นมากขึ้น และไวขึ้น ดังนั้น พวกมันจึงไวต่อผลกระทบเหล่านี้มากขึ้นซึ่งทำให้เกิด EMI แหล่งที่มาของ EMI สองประเภทหลักคือแหล่งสังเคราะห์และเกิดขึ้นตามธรรมชาติ
แหล่งธรรมชาติบางแห่งสามารถสร้างสนามไฟฟ้าที่ส่งผลต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้ ตัวอย่างคือฟ้าผ่า มันสร้างพัลส์แม่เหล็กอันทรงพลัง อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าสูงนั้นถูกผลิตขึ้นในช่วงที่เกิดพายุสุริยะและเปลวสุริยะเช่นกัน อนุภาคเหล่านี้รบกวนดาวเทียมและการสื่อสารระหว่างโลกและอวกาศ การพลิกบิตอิเล็กทรอนิกส์และรังสีคอสมิกก็เกี่ยวข้องกับสิ่งนี้เช่นกัน
อุปกรณ์สังเคราะห์หลายตัวสามารถสร้าง EMI ได้ วิทยุกำลังสูงและแหล่งไฟฟ้าสามารถสร้าง EMI ที่ไม่ต้องการได้ สินค้าอุปโภคบริโภคที่ผลิตไม่ดีอาจทำให้เกิดการรบกวนดังกล่าวในแกดเจ็ตอื่นๆ อีกกลยุทธ์เชิงรุกที่เป็นไปได้คือการใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สิ่งนี้สามารถทำให้เกิดปัญหา EMI ในอุปกรณ์เหยื่อได้
ประเภทของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
มีแหล่งที่มา เส้นทาง และตัวรับใน EMI มีเส้นทางการส่ง EMI หลายประเภทจากต้นทางไปยังตัวรับ เครื่องส่งกำลังสูงหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าสามารถปล่อยคลื่นความถี่วิทยุได้ คลื่นนั้นถูกรับโดยอุปกรณ์อื่นและมีผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ สิ่งนี้เรียกว่า EMI ที่แผ่ออกมา มันคือ EMI ที่แผ่ออกมา ถ้ามี EMI และแหล่งที่มาและตัวรับจะอยู่ห่างกัน ไมโครเวฟในครัวที่ผิดพลาดอาจทำให้คอมพิวเตอร์รีบูตได้
โทรศัพท์ไร้สายที่ล้าสมัยอาจทำให้ Wi-Fi ล้มเหลว ตัวอย่างของ EMI ที่แผ่ออกมานั้นมีให้เห็นในรูปแบบของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกมา สิ่งเหล่านี้ถูกจัดประเภทเป็นสัญญาณรบกวนแถบแคบหรือบรอดแบนด์ Narrowband EMI เกิดจากเครื่องส่งวิทยุและมีผลกับความถี่วิทยุบางช่วงเท่านั้น Broadband EMI ส่งผลกระทบต่อสเปกตรัมวิทยุจำนวนมากที่คลื่นต่างๆ และมักเกิดจากอุปกรณ์ที่ผิดพลาด
EMI แบบคู่เกิดขึ้นเมื่อแหล่งที่มาและตัวรับอยู่ใกล้กันทางกายภาพ แต่ไม่ได้เชื่อมต่อทางไฟฟ้า EMI แบบคู่ถูกถ่ายโอนโดยการเหนี่ยวนำหรือความจุ Capacitive coupled EMI เกิดขึ้นเมื่อสายคู่ขนานสองเส้นเก็บประจุไฟฟ้าระหว่างกัน สถานที่ทั่วไปสำหรับ EMI ที่เชื่อมโยงแบบ capacitive จะเกิดขึ้นบนแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ อีกที่หนึ่งอยู่ในสายไฟที่อัดแน่นซึ่งครอบคลุมระยะทางมาก
วิธีป้องกันอีเอ็มไอ
วิธีที่ง่ายที่สุดในการป้องกัน EMI คือการใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์คุณภาพสูงจากซัพพลายเออร์ที่มีชื่อเสียง ต้องหลีกเลี่ยง EMI ที่มากเกินไปในอุปกรณ์อื่นๆ ด้วยเหตุนี้ FCC จึงกำหนดให้อุปกรณ์ทั้งหมดที่ขายในสหรัฐอเมริกาต้องผ่านการทดสอบการปล่อยมลพิษ มีกฎหมายที่เทียบเคียงได้ในประเทศอื่นๆ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายอย่างผลิตมาไม่ดี ราคาถูก หรือเป็นของปลอม พวกเขาอาจไม่ได้ผ่านการทดสอบหรือฉนวน EM ที่เหมาะสม สิ่งนี้ทำให้พวกเขามีแนวโน้มที่จะทำให้เกิด EMI ในอุปกรณ์อื่น ๆ และมีความอ่อนไหวต่อ EMI มากขึ้น ผลกระทบของตัวปล่อย EMI ใกล้เคียงสามารถลดลงได้ด้วยความช่วยเหลือของการแก้ไขข้อผิดพลาดร่วมสมัยและเทคนิคการกรอง
ข้อบังคับทางกฎหมายสำหรับการป้องกันและทดสอบ EMI เป็นสิ่งสำคัญสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์ ต้องปิดโทรศัพท์มือถือในโรงพยาบาลเพื่อหลีกเลี่ยง EMI ในอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อน ต้องคำนึงถึง EMI ในการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และแผงวงจร โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุปกรณ์ความเร็วสูงสมัยใหม่ การกำหนดเส้นทางและการจัดวางองค์ประกอบเป็นปัจจัยหลักสำหรับนักออกแบบบอร์ด เพื่อป้องกันไม่ให้ EMI ทำร้ายส่วนประกอบที่บอบบาง คุณควรใช้เทปนำไฟฟ้าหรือกระป๋องป้องกันโลหะ สามารถใช้กรงฟาราเดย์เพื่อคัดกรองอุปกรณ์หรือห้องจากภายนอก EMI ในการตั้งค่าที่ละเอียดอ่อน เพื่อหลีกเลี่ยง EMI กล้องโทรทรรศน์วิทยุมักติดตั้งอยู่ในตำแหน่งห่างไกลจากศูนย์กลางประชากร
ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าเรียกอีกอย่างว่า EMC มันคือใบรับรอง สำหรับผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อรักษาขีดจำกัดของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ขณะนี้ มีการทดสอบสองประเภทสำหรับ EMC เหล่านี้คือการปล่อย (EMI) ซึ่งใช้สำหรับคลื่นแม่เหล็กและภูมิคุ้มกัน (EMS) ซึ่งเป็นภูมิคุ้มกันในการจัดการกับการปล่อย ในการนำผลิตภัณฑ์ใหม่ออกสู่ตลาด จำเป็นต้องมีการทดสอบ EMI การทดสอบนี้เป็นการยืนยันว่าแกดเจ็ตไม่ปล่อยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เป็นอันตรายใดๆ หรือรบกวนอุปกรณ์อื่นๆ
ต่อไปนี้เป็นการทดสอบอุปกรณ์ทั่วไปที่ดำเนินการโดยห้องปฏิบัติการ EMC
• การรั่วไหลของรังสี
• ริบหรี่
• ดำเนินการปล่อย
• การวิเคราะห์ฮาร์มอนิก
• การปล่อยรังสี
การทดสอบนี้เกี่ยวข้องกับการวัด EMI ในอากาศที่เกิดจากการรั่วไหลของแกดเจ็ตโดยไม่ได้ตั้งใจ สิ่งนี้เรียกว่าการปล่อยรังสีเพราะมันเดินทางสู่อากาศ นี่คือการทดสอบ EMC ทั่วไปที่ดำเนินการโดยห้องปฏิบัติการ EMC ทั่วโลก มีข้อจำกัดของตลาดในการแผ่รังสีขึ้นอยู่กับประเภทของอุตสาหกรรม สิ่งอำนวยความสะดวกในการทดสอบการปล่อยรังสีต่างๆ ที่ใช้โดยห้องปฏิบัติการทดสอบมีดังต่อไปนี้
ไซต์สำหรับการทดสอบการปล่อยรังสี
เป้าหมายหลักของสถานที่ทดสอบการปล่อยรังสีคือการตรวจวัดปริมาณรังสีที่ปล่อยออกมาจากผลิตภัณฑ์และยืนยันว่าอยู่ภายใต้ขีดจำกัด เพื่อประเมินการแผ่รังสี มีการใช้ไซต์ทดสอบสองประเภท เหล่านี้คือ:
• ไซต์ทดสอบพื้นที่เปิด (OATS)
• ห้องกึ่งเสียงสะท้อน (SAC)
ขีด จำกัด การปล่อยรังสี
ปัจจัยสองประการที่กำหนดขีดจำกัดสำหรับการแผ่รังสี ข้อกำหนดเหล่านี้เป็นข้อกำหนดของประเทศและแอปพลิเคชันเฉพาะของอุปกรณ์ อุปกรณ์ต่างๆ ได้รับการออกแบบมาสำหรับทุกอุตสาหกรรม ซึ่งรวมถึงการทหาร ยานยนต์ หรือการแพทย์ ข้อจำกัดการปล่อยก๊าซแต่ละประเภทจะเข้มงวดขึ้น การทดสอบก็จะผ่านได้ยากขึ้นมากเช่นกัน
เสาอากาศการวัดสำหรับการแผ่รังสี
ในห้องแล็บ มีการใช้เสาอากาศต่างๆ เพื่อวัด EMI ในแต่ละช่วงคลื่นที่แตกต่างกัน เสาอากาศแต่ละตัวมีโปรไฟล์อัตราขยายที่แตกต่างกัน คลื่นของเสาอากาศแสดงไว้ด้านล่าง
ดำเนินการปล่อย
การรบกวนของแหล่งจ่ายไฟส่งผลต่ออุปกรณ์หลายตัวที่เชื่อมต่อกับแหล่งสัญญาณเดียวกัน จากนั้นอุปกรณ์จะปล่อยพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าหรือเสียงรบกวน สิ่งนี้จะถูกส่งผ่านสายไฟ นอกจากนี้ยังรบกวนแหล่งจ่ายไฟ สิ่งนี้เรียกว่าการปล่อยมลพิษ เพื่อให้แน่ใจว่าการปล่อยที่ดำเนินการอยู่ในขีดจำกัด ห้องปฏิบัติการทดสอบจะวัดการปล่อยเหล่านี้ตั้งแต่ 150Hz ถึง 30Mhz การทดสอบการปล่อยมลพิษที่ดำเนินการเริ่มต้นด้วยอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับ บางมาตรฐานกำหนดข้อจำกัดเกี่ยวกับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรง เครื่องรับเป็นเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม วัดสัญญาณ RF ที่ถูกส่งโดยอุปกรณ์ LISN อุปกรณ์ LISN และ EUT ได้รับการติดตั้งบนเครื่องบินโดยสารที่มีสายดิน
การทดสอบการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
ความยาวคลื่นของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าถูกใช้โดยผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าที่ใช้งานทั้งหมด ผู้ออกแบบต้องพิจารณาการทำงานของอุปกรณ์ในสเปกตรัมสาธารณะเมื่อออกแบบอุปกรณ์ใหม่ การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ มันเกิดขึ้นเมื่ออุปกรณ์ที่ทำงานในสเปกตรัมส่งสัญญาณผิดพลาด สัญญาณเท็จเหล่านี้เรียกว่า EMI สามารถปล่อยหรือส่งได้ การรบกวนทั้งสองประเภทที่ปล่อยออกมาจากผลิตภัณฑ์คือมลพิษทางแม่เหล็กไฟฟ้า ขัดขวางการทำงานของเครื่องใช้และอุปกรณ์ที่อยู่ใกล้เคียง EMI ควรน้อยกว่ามาตรฐานของอุปกรณ์ที่หน่วยงานกำกับดูแลกำหนด ขีดจำกัดจะแตกต่างกันไปตามประเภทของอุปกรณ์ ใบรับรอง EMI ตรวจสอบผลิตภัณฑ์ ตรวจสอบความพร้อมในการใช้งานกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ
กระบวนการ
การทดสอบ EMI หรือที่มักเรียกกันว่าการทดสอบ EMC เป็นส่วนสำคัญของการพัฒนาผลิตภัณฑ์ เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการระบุข้อกังวลเกี่ยวกับ EMI ในอุปกรณ์ในระหว่างขั้นตอนการพัฒนา
การทดสอบ EMI หรือ EMC มีสองประเภท
การทดสอบการปล่อยมลพิษ
การทดสอบการแผ่รังสีจะวัดการปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากผลิตภัณฑ์ภายใต้การทดสอบระหว่างการทำงานปกติ ผลิตภัณฑ์ผ่านการทดสอบหากผลลัพธ์น้อยกว่าค่าที่กำหนดโดยหน่วยงานกำกับดูแลสำหรับประเภทผลิตภัณฑ์นั้น การทดสอบการปล่อยก๊าซช่วยให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์ที่ทดสอบจะไม่รบกวนการทำงานของอุปกรณ์อื่นๆ ที่ทำงานอยู่ในสภาพแวดล้อมเดียวกัน
การทดสอบภูมิคุ้มกัน
การทดสอบภูมิคุ้มกันจะตรวจสอบปฏิกิริยาของผลิตภัณฑ์เมื่อสัมผัสกับการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า หากทำงานได้ตามปกติภายใต้เงื่อนไขการทดสอบทั้งหมด ถือว่าอุปกรณ์นั้นปกติดี การทดสอบนี้ช่วยให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์มีภูมิคุ้มกันแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อใช้ในบริบทที่ต้องการ
กิจวัตรการทดสอบการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
ระดับของผลิตภัณฑ์ สภาพแวดล้อมการใช้งาน และข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ ล้วนมีอิทธิพลต่อวิธีการทดสอบ EMI ข้อจำกัดด้านกฎระเบียบจะแตกต่างกันไปตามตลาดผลิตภัณฑ์ FCC กำหนดกฎสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคในสหรัฐอเมริกา นอกสหรัฐอเมริกา มาตรฐานการทดสอบ EMI ที่ได้รับการอนุมัตินั้นกำหนดขึ้นโดยองค์กรต่างๆ เช่น ISO และ IEC มีปรากฏการณ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าหลายอย่างที่ส่งผลต่อผลิตภัณฑ์ การทดสอบ EMI สามารถใช้เพื่อจำลองปัญหา EMI เกือบทั้งหมดได้
สถานการณ์การทดสอบ EMI ทั่วไป
สนามแม่เหล็กที่แผ่ออกมาปะทะกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าโดยเจตนาของเทคโนโลยี ทำให้เกิดการทำงานผิดปกติ การทดสอบ EMI สามารถช่วยในเรื่องนี้ได้ แรงดันไฟฟ้าตก ไฟฟ้าขัดข้อง ไฟกระชาก ไฟกระชากฟ้าผ่า – ในอุปกรณ์ที่ไวต่อแรงดันไฟฟ้า การทดสอบ EMI ได้รับการแนะนำเพื่อตรวจสอบว่าปัญหาคุณภาพของแรงดันไฟฟ้า เช่น แรงดันไฟฟ้าตก ไฟกระชาก และการหยุดชะงักส่งผลต่อการทำงานของระบบอย่างไร
แผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและนำเสียง
เสียงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่กระจายและกระจายออกมาเป็นอันตรายต่อการทำงานของอุปกรณ์ การทดสอบ EMI ช่วยในการจัดการสิ่งนี้
การปล่อยไฟฟ้าสถิตและไฟฟ้าชั่วคราวอย่างรวดเร็ว
การปล่อยไฟฟ้าสถิตและการเกิดไฟฟ้าชั่วคราวอย่างรวดเร็วอาจเป็นอันตรายต่อส่วนประกอบและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การทดสอบ EMI ช่วยในการกำหนดขีดจำกัด ESD และระยะเวลาที่อุปกรณ์สามารถทนได้
เสียงประสานและการสั่นไหว
เสียงฮาร์มอนิกและการกะพริบเป็นอันตรายทั่วไปในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค การทดสอบ EMI สามารถช่วยให้คุณวางแผนรับมือปัญหาเหล่านี้ได้
คำถามที่พบบ่อย
ตัวรับ EMI ทำงานอย่างไร
ตัวรับ EMI หรือใช้เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมพร้อมกับสายเคเบิลและอุปกรณ์ที่เหมาะสมเพื่อวัดการปล่อยมลพิษจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ตัวรับ EMI และเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม เช่น ออสซิลโลสโคป เป็นเครื่องมือพื้นฐานสำหรับการตรวจสอบสัญญาณ RF
EMI ดำเนินการอะไร
EMI ที่เป็นตัวนำคือการรบกวนที่ส่งโดยตรงจากแหล่งที่มาไปยังเครื่องรับ เพื่อส่งการปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์ที่เชื่อมโยง วิธีนี้ต้องใช้เส้นทางนำทางกายภาพ สายไฟและสายเชื่อมต่อไฟฟ้าเป็นช่องสัญญาณทั่วไป นอกจากนี้ยังสามารถเกิดขึ้นได้จากความจุของกาฝาก
EMI ที่แผ่รังสีคืออะไร?
การสัมผัสทางกายภาพไม่จำเป็นสำหรับรังสีอีเอ็มไอ มันบินผ่านอากาศ การปล่อยพลังงานเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อเครื่องจักรปล่อยพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาในรูปของสนามไฟฟ้า ไม่ว่าจะตั้งใจหรือไม่ตั้งใจก็ตาม ความเสียหายจากการแผ่รังสี EMI เกิดจากการเหนี่ยวนำ รังสีที่ปล่อยออกมาจะแผ่ออกไปด้านนอกและอาจส่งไปถึงระยะไกลได้ในบางกรณี อาจมีผลเสียต่ออุปกรณ์รับสัญญาณโดยรอบ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระยะใกล้และความรุนแรง หากการปล่อยไฟฟ้าล้นวงจร อาจทำให้การทำงานของอุปกรณ์ต้นทางหยุดชะงักได้
Lisun Instruments Limited ถูกค้นพบโดย LISUN GROUP ใน 2003 LISUN ระบบคุณภาพได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO9001:2015 อย่างเคร่งครัด ในฐานะสมาชิก CIE LISUN ผลิตภัณฑ์ได้รับการออกแบบตาม CIE, IEC และมาตรฐานสากลหรือระดับชาติอื่น ๆ ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดผ่านใบรับรอง CE และรับรองความถูกต้องโดยห้องปฏิบัติการของบุคคลที่สาม
ผลิตภัณฑ์หลักของเราคือ โกนิโอโฟโตมิเตอร์, การบูรณาการ Sphere, สเปกโตรเรดิโอมิเตอร์, เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระชาก, ปืนจำลอง ESD, รับ EMI, อุปกรณ์ทดสอบ EMC, เครื่องทดสอบความปลอดภัยทางไฟฟ้า, หอการค้าสิ่งแวดล้อม, หอการค้าอุณหภูมิ, ห้องสภาพภูมิอากาศ, ห้องเก็บความร้อน, การทดสอบสเปรย์เกลือ, ห้องทดสอบฝุ่น, ทดสอบการกันน้ำ, การทดสอบ RoHS (EDXRF), การทดสอบลวดเรืองแสง และ เข็มทดสอบเปลวไฟ.
โปรดติดต่อเราหากคุณต้องการความช่วยเหลือใด ๆ
เทคโนโลยี Dep: Service@Lisungroup.com , Cell / WhatsApp: +8615317907381
ฝ่ายขาย: Sales@Lisungroup.com , Cell / WhatsApp: +8618117273997
อีเมล์ของคุณจะไม่ถูกเผยแพร่ ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *