Ano ang Electromagnetic Interference?

Ano ang Electromagnetic Interference?

Pangalanan ng Electromagnetic Interference

Ang electromagnetic interference (EMI) ay inilalarawan bilang isang pagkakabigla na nakakaapekto sa isang electrical circuit dahil sa electromagnetic induction o radiation.

Ang electromagnetic interference (EMI) ay inilalarawan bilang isang pagkakabigla sa isang electrical circuit dahil sa electromagnetic induction o external electromagnetic radiation. Ito ay nangyayari kapag ang mga electromagnetic fields mula sa isang device ay nakakapag-cause ng interference sa ibang device.

Ang mga electromagnetic (EM) waves ay nabubuo kapag ang isang electric field ay nag-ugnayan sa isang magnetic field. Sila ay lumalakad sa isang bilis na 3.0 × 10^8 m/s sa isang vacuum. Ang EM waves ay maaaring makilos sa hangin, tubig, solido, o kahit sa isang vacuum.

Ang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng EM spectrum na ginagamit upang ipakita ang iba't ibang uri ng EM energy batay sa kanilang frequencies (o wavelengths). Ang EMI ay kinakaharap ng lahat ng tayo sa aming pang-araw-araw na buhay at inaasahan na magsimulang lumaki ang bilang nito sa hinaharap dahil sa lumalaking bilang ng wireless devices at standards, kasama ang cell phones, GPS, Bluetooth, Wi-Fi, at near-field communication (NFC).

Ang EMI ay maaaring mangyari sa malawak na saklaw ng electromagnetic spectrum, kasama ang radio at microwave frequencies. Ito ay nakakadisturb sa ibang electrical devices. Anumang device na may mabilis na nagbabago na electrical currents ay maaaring mag-produce ng electromagnetic emissions.

Kaya, ang emission mula sa isang bagay "interferes" sa emission ng ibang bagay. Kapag ang isang EMI ay nang-interfere sa isa pa, ito ay nagresulta sa distortion ng Electromagnetic Fields. Ang electromagnetic radiation ay maaaring mag-interfere at magdisturb sa bawat isa kahit hindi sila sa parehong frequency. Ang ganitong interference ay maaaring marinig sa mga radyo kapag binago ang frequencies at sa TV kapag ang signal ay napatapon, ang picture ay nadi-disrupt. Dahil dito, sa radio frequency spectrum, ang EMI ay kilala rin bilang Radio Frequency Interference.

Ang EMI ay madaling maaapektuhan ang paggana ng isang electronic device. Sa pangkalahatan, dahil may flow of electricity sa circuits ng mga electronic devices, ito ay may tendensya na bumuo ng ilang halaga ng electromagnetic radiation. Ang enerhiyang nabuo mula sa device 1 ay napapalaganap sa hangin bilang radiation o nakakapag-couple sa cables ng device 2. Ito ay nagresulta sa malfunction ng device 2. Ang enerhiya mula sa device 1 na nakakainterfere sa operasyon ng device 2 ay kilala bilang Electromagnetic interference.

Mga Dahilan ng EMI

Ang EMI ay maaaring galing sa iba't ibang pinagmulan kabilang ang natural na mga pangyayari tulad ng lightning at human-made sources tulad ng industrial equipment.

• Transmission mula sa TV

• Radio AM, FM, at Satellite

• Solar magnetic storm

• Lightning na nag-flash bilang mataas na voltage at mataas na current

• Aiport radar, Electrostatic Discharge, at White Noise

• Switching mode power supplies

• Arc welders, Motor Bushes, at Electrical Contacts

Mga Uri ng EMI

Human-made EMI

Ang human-made EMI ay nangyayari mula sa ibang manufactured electronic device. Ang uri ng interference na ito ay nangyayari kapag ang dalawang signals ay naging malapit sa bawat isa o kapag ang maraming signals ay dumaan sa iisang device sa parehong frequencies. Isang mabuting halimbawa nito ay kapag ang radyo sa sasakyan ay nakuha ang dalawang istasyon nang parehas.

Natural EMI

Ang uri ng EMI na ito ay din nakaapekto sa mga device, ngunit hindi ito human-made, kundi ang EMI ay nangyayari dahil sa natural na mga pangyayari sa lupa at kalawakan tulad ng Lightning, Electric Storms, cosmic noise, atbp.

Ang pangalawang paraan ng pagkaklasi ay batay sa duration ng EMI. Ang duration ng interference ay ang panahon kung saan ang device ay naka-experience ng interference.

Continous EMI

Kapag ang isang source ay patuloy na nag-e-emit ng EMI, ito ay kilala bilang continuous EMI. Ang source ay maaaring human-made o natural. Ang EMI ay nangyayari dahil sa matagal na coupling mechanism na umiiral sa pagitan ng EMI source at receiver. Ang uri ng EMI na ito ay nangyayari mula sa mga source tulad ng circuit na nag-e-emit ng continuous signal.

Impulse EMI

Ang mga uri ng EMI na ito ay nangyayari sa napakaliit na panahon tulad ng pulses. Kaya, ito ay kilala bilang Impulse EMI. Ang source ay maaaring natural o human-made tulad ng continuous type ng EMI. Mga mabuti na halimbawa upang maintindihan ang mga ito ay ang noise na narinig mula sa mga switches, lighting, atbp. na nag-e-emit ng signals na maaaring mag-cause ng disturbance sa voltage at current.

Ang ikatlong paraan ng pagkaklasi ay batay sa bandwidth ng EMI. Ang bandwidth ng EMI ay tumutukoy sa frequency range na naka-experience ng EMI. Batay dito, ang EMI ay nahahati sa dalawang uri bilang Narrowband at Broadband EMI.

Narrowband EMI

Ang uri ng EMI na ito ay nangyayari sa iisang frequency na nabuo mula sa isang oscillator. Ito ay maaari ring nangyari dahil sa iba't ibang uri ng distortion sa transmitter. Karaniwan, sa communication system, ang narrowband EMI ay may napakaliit na papel at ito ay maaaring madaling maayos. Ngunit, ang limit ng interference ay dapat kontrolin sa limits.

Broadband EMI

Ang pangunahing pagkakaiba mula sa narrowband EMI ay ang uri ng EMI na ito ay hindi nangyayari sa iisang frequency. Kapag tinignan ang magnetic spectrum, ang uri ng EMI na ito ay nakakatakip sa malawak na spectrum at umiiral sa iba't ibang anyo. Ang source ay maaaring natural o human-made. Halimbawa ng human-made source ay ang arc welding, kung saan ang spark ay nag-e-emit nang patuloy. Tulad nito, halimbawa ng natural source ay ang Sun-outs para sa satellite TV system.

EMI Coupling Mechanisms

Ang coupling mechanism ng EMI ay tumutulong sa pag-unawa kung paano ang EMI ay nabuo mula sa source at umabot sa receiver. Upang maayos ang mga problema na nangyayari dahil sa EMI, ang nature ng EMI, at kung paano ito coupled mula sa source sa receiver ay dapat malinaw na maunawaan. Ilang uri ng coupling ay Conduction, Radiation, Capacitive, at Inductive coupling. Sa pamamagitan ng pag-unawa sa coupling mechanisms, ang EMI ay maaaring bawasan sa pamamagitan ng pag-impluwensya sa coupling at level ng interference.

Conduction Coupling

Ang conduction coupling ay nangyayari kapag ang EMI emissions ay naglalakbay sa conductor, wires, at cables na nag-connnect sa source at receiver. Kapag may conduction sa ruta kung saan ang signals ay naglalakbay, ang conducted emissions ay nangyayari at ito ay intindihin bilang conducted EMI. Ito ay maaaring lumitaw sa power lines o anumang interconnection cable. Ang conduction ay maaaring nangyari sa isa sa dalawang modes,

Common Mode

Ang EMI ay nangyayari kapag ang noise ay nabuo sa parehong phase kapag ang dalawang conductors ay ginamit. Hal.: +ve at -ve ng isang power cable

Differential Mode

Kapag ang dalawang conductors ay ginamit, kapag ang noise ay out of phase sa conductors, ito ay sinasabing gumagana sa differential mode.

Radiation Coupling

Ang pinakakaraniwang uri ng coupling na nangyayari kapag ang source at receiver ay naka-separate ng malaking distansya na higit sa wavelength. Walang pisikal na kontak sa pagitan ng source at receiver dahil ang EMI ay radiated sa pamamagitan ng space patungo sa receiver. Kaya, kapag ang unwanted signal ay naipasa mula sa source sa receiver sa pamamagitan ng radiation technique sa pamamagitan ng space, ito ay kilala bilang Radiated EMI.

Capacitive Coupling

Ang uri ng coupling na ito ay nakuha sa pagitan ng dalawang konektadong devices. Ito ay nangyayari kapag ang voltage na nagbabago mula sa source, capacitively transfers ang charge sa victim.

Inductive Coupling

Kapag ang isang conductor ay nag-induce ng interferences sa isa pang conductor na nasa malapit batay sa principle ng electromagnetic induction, ito ay nag-produce ng EMI na kilala bilang Magnetic coupled EMI. Sa simple terms, kapag ang varying magnetic field ay naroroon sa pagitan ng source at victim, sapat na halaga ng current ay na-induce sa victim circuitry. Ito ay nagresulta sa signal transfer mula sa source patungo sa victim.

EMI Coupling Mechanisms

Ang EMI ay maaaring lumipat mula sa source patungo sa receiver sa pamamagitan ng conduction, radiation, capacitive, at inductive coupling.

Pagbawas ng EMI

Earth ground

Sa industriya, ang mga signals at return currents ay inililipad gamit ang ground systems. Sila rin ang nagbibigay ng references para sa analog at digital circuits, na nagpaprotekta sa tao at equipment mula sa fault at lightning. Kapag ang current ay nag-flow sa grounding system, ito ay nagdudulot ng potential differences.

Kapag ang lightning ay sumipa, ito ay nagdudulot ng potential difference sa units ng libu-libong volts. Mula pa sa simula ng circuit design, ang ground system ay dapat isaalamin upang ang sistema ay gumana sa kinakailangang safety requirements. Kapag inu-ugnay ang ground o troubleshooting ng isang ground problem, unang kailangan ascertaining kung saan ang current ay nagdaan.

Kapag ang iba't ibang uri ng grounds ay nagsabay, ang current ay maaaring hindi bumalik sa inaasahang ruta. Ang proper grounding ay depende sa maraming factors tulad ng frequencies at impedances, ang haba ng cabling na kailangan, at safety issues.

Ang pinakamagandang uri ng ground para sa low-frequency applications ay ang single-point ground tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba. Kapag ang sensitive circuitry o cabling ay ginamit ang series connection o daisy chain, ito ay dapat iwasan dahil ang return currents mula sa tatlong circuits ay nag-flow sa common ground impedances na nag-link sa circuits.

Sa larawan, ito ay nakikita na ang ground potential ng circuit 1 ay hindi lamang defined ng kanyang return current sa pamamagitan ng impedance Z1 kundi pati na rin ng