ความรู้

Home/ความรู้/รายละเอียด

แหล่งกำเนิดเสียงรบกวนที่ตัวกรอง EMI สามารถจัดการได้มีอะไรบ้าง

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่ อิเล็กทรอนิกส์ อิเล็กทรอนิกส์กำลัง และอุปกรณ์ไฟฟ้าจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น สัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความหนาแน่นสูงและสเปกตรัมกว้างที่สร้างขึ้นระหว่างการทำงานจะเติมเต็มพื้นที่ทั้งหมด ก่อให้เกิดสภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ซับซ้อน
แหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น โครงข่ายไฟฟ้ากระแสสลับ 220V/50Hz หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ 115V/400Hz มีสัญญาณรบกวน EMI ต่างๆ แหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวน EMI เทียม เช่น สัญญาณวิทยุของเรดาร์ ระบบนำทาง การสื่อสาร และอุปกรณ์อื่นๆ จะเหนี่ยวนำสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าบนสายไฟและสายเชื่อมต่อของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เครื่องจักรหมุนด้วยไฟฟ้าและระบบจุดระเบิดจะสร้างกระบวนการชั่วคราวและการรบกวนสัญญาณรบกวนจากรังสีในวงจรโหลดแบบเหนี่ยวนำ นอกจากนี้ยังมีแหล่งกำเนิดการรบกวนตามธรรมชาติ เช่น ปรากฏการณ์การปล่อยฟ้าผ่าและเสียงการรบกวนของจักรวาล แบบแรกมีระยะเวลาสั้นแต่มีพลังงานสูง และแบบหลังมีช่วงความถี่กว้าง นอกจากนี้ส่วนประกอบของวงจรอิเล็กทรอนิกส์เองก็จะสร้างเสียงรบกวนจากความร้อนเมื่อทำงานเช่นกัน
สัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้จะส่งผลต่อการทำงานปกติของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ที่ทำงานในสภาพแวดล้อมนี้ผ่านการควบแน่นของการแผ่รังสีและการนำไฟฟ้า
ในทางกลับกัน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะสร้างเสียงรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าต่างๆ เมื่อทำงานด้วย ตัวอย่างเช่น วงจรดิจิทัลใช้สัญญาณพัลส์ (คลื่นสี่เหลี่ยม) เพื่อแสดงความสัมพันธ์เชิงตรรกะ การวิเคราะห์รูปคลื่นพัลส์แสดงให้เห็นว่าช่วงสเปกตรัมฮาร์มอนิกกว้างมาก นอกจากนี้ยังมีรถไฟพัลส์ที่มีความถี่ซ้ำหลายความถี่ในวงจรดิจิตอล รถไฟพัลส์เหล่านี้มีฮาร์โมนิคที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น สเปกตรัมที่กว้างกว่า และเสียงสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ซับซ้อนมากขึ้น
แหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุมประเภทต่างๆ ก็เป็นแหล่งกำเนิดของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นกัน ในแหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุมเชิงเส้น กระแสพัลซิ่งทิศทางเดียวที่เกิดจากการแก้ไขยังสามารถทำให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้ แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีข้อดีคือมีขนาดเล็กและมีประสิทธิภาพสูง และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอยู่ในสถานะสวิตชิ่งระหว่างการแปลงพลังงาน พวกมันจึงเป็นแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวน EMI ที่แรงมาก สัญญาณรบกวน EMI ที่เกิดขึ้นมีทั้งช่วงความถี่กว้างและความเข้มสูง สัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้ยังก่อให้เกิดมลพิษต่อสภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านการแผ่รังสีและการนำไฟฟ้า ซึ่งส่งผลต่อการทำงานปกติของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ
สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เมื่อสัญญาณรบกวน EMI ส่งผลต่อวงจรแอนะล็อก อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนในการส่งสัญญาณจะลดลง ในกรณีที่รุนแรง สัญญาณที่จะส่งจะถูกคลื่นรบกวน EMI จมอยู่ใต้น้ำ และไม่สามารถประมวลผลได้ เมื่อสัญญาณรบกวน EMI ส่งผลต่อวงจรดิจิตอล จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดในความสัมพันธ์เชิงตรรกะและนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้อง
สำหรับอุปกรณ์จ่ายไฟนอกจากวงจรแปลงไฟแล้วยังมีวงจรขับเคลื่อน, วงจรควบคุม, วงจรป้องกัน, วงจรตรวจจับระดับอินพุตและเอาท์พุต เป็นต้น วงจรค่อนข้างซับซ้อน วงจรเหล่านี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยวงจรรวมทั่วไปหรือวงจรรวมพิเศษ เมื่ออุปกรณ์ทำงานผิดปกติเนื่องจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า แหล่งจ่ายไฟจะหยุดทำงาน ทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำงานไม่ถูกต้อง การใช้ตัวกรองสัญญาณรบกวนโครงข่ายไฟฟ้าสามารถป้องกันแหล่งจ่ายไฟทำงานผิดปกติเนื่องจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าจากภายนอกได้อย่างมีประสิทธิภาพ