Što je elektromagnetska interferencija

Što je elektromagnetska interferencija?

Definicija elektromagnetske interferencije

Elektromagnetska interferencija (EMI) definirana je kao smetnja koja utječe na električni krug zbog elektromagnetske indukcije ili zračenja.

Elektromagnetska interferencija (EMI) definirana je kao prekid u električnom krugu zbog elektromagnetske indukcije ili vanjskog elektromagnetskog zračenja. Događa se kada elektromagnetska polja s jednog uređaja interfiriraju s drugim uređajem.

Elektromagnetski (EM) valovi stvaraju se kada električno polje interagira s magnetskim poljem. Oni putuju brzinom od 3,0 × 10^8 m/s u vakuumu. EM valovi mogu se krećati kroz zrak, vodu, čvrste tijele ili čak i vakuum.

Sljedeći dijagram prikazuje EM spektar koji se koristi za predstavljanje različitih vrsta EM energije prema njihovim frekvencijama (ili valnim duljinama). EMI su svakodnevno suočeni svi nas, a očekuje se da će se u budućnosti eksponencijalno povećati zbog rastućeg broja bežičnih uređaja i standarda, uključujući mobitеле, GPS, Bluetooth, Wi-Fi i bliskoprostorne komunikacije (NFC).

EMI može se dogoditi u širokom rasponu elektromagnetskog spektra, uključujući radio i mikrovalne frekvencije. Metu other electrical devices. Bilo koji uređaj s brzom promjenom električnih struja može proizvesti elektromagnetska izlučivanja.

Stoga, emisija s jednog objekta "interferira" s emisijom drugog objekta. Kada jedna EMI interfira s drugom, rezultira to degradacijom elektromagnetskih polja. Elektromagnetsko zračenje može interfirirati i smetati čak i ako nisu na istoj frekvenciji. Ova interferencija može se čuti u radio aparaturi kada se mijenjaju frekvencije i na TV-u kada signal postane iskrivljen, slika postaje smetena. Stoga, u radio frekvencijskom spektru, EMI poznata je i kao Radio Frekvencijska Interferencija.

EMI lako može utjecati na funkcioniranje elektroničkog uređaja. Općenito, budući da postoji protok struje kroz krugove u elektroničkim uređajima, to teži stvaranju određene količine elektromagnetskog zračenja. Energija stvorena od strane uređaja 1 propagira se kroz zrak kao zračenje ili se spoji u kable uređaja 2. To rezultira nepravilnim funkcioniranjem uređaja 2. Energija s uređaja 1 koja interfira s radom uređaja 2 poznata je kao elektromagnetska interferencija.

Uzroci EMI

EMI može potjecati iz različitih izvora, uključujući prirodne događaje poput munje i ljudskog izvora poput industrijskog opremе.

• Emitovanje s TV-a

• Radio AM, FM i satelitski

• Solarni magnetski olujа

• Munja koja emitira visok napon i visok strujni tok

• Aerodromski radar, elektrostatski raspriješavanje i bijeli šum

• Prekidački modni snabdjevaci strujom

• Zavarivači, motori i električni kontakti

Vrste EMI

Ljudsko stvorena EMI

Ljudsko stvorena EMI nastaje od drugog izrađenog elektroničkog uređaja. Ovaj tip interferencije događa se kada dva signala dođu blizu jedno drugo ili kada više signala prođe kroz jedan uređaj na istim frekvencijama. Dobar primjer je kada radio u automobilu uhvati dva programa istodobno.

Prirodna EMI

Ovaj tip EMI također utječe na uređaje, ali nisu ljudskog podrijetla, već se EMI događa zbog prirodnih pojava na Zemlji i u svemiru poput munje, električnih oluja, kosmičkog šuma itd.

Drugi metod klasifikacije temelji se na trajanju EMI. Trajanje interferencije znači vrijeme za koje uređaj iskusava interferenciju.

Neprekidna EMI

Kada izvor neprekidno emitira EMI, to se naziva neprekidna EMI. Izvor može biti ljudskog ili prirodnog podrijetla. EMI nastaje kao dugotrajna mehanizam spoja između izvora EMI i primaoca. Ovaj tip EMI nastaje od izvora poput kruga koji emitira neprekidni signal.

Impulsna EMI

Ovi tipovi EMI događaju se kratkotrajno poput impulsa. Stoga se nazivaju impulsna EMI. Izvor može biti prirodan ili ljudskog podrijetla poput neprekidnog tipa EMI. Dobra primjeri za razumijevanje su šumovi iz prekidača, osvjetljenja itd. koji emitiraju signale koji mogu uzrokovati smetnju u naponu i strujи.

Treći metod klasifikacije temelji se na širini pasosa EMI. Širina pasosa EMI odnosi se na opseg frekvencija koji iskuša EMI. Na temelju toga, EMI dijeli se na dvije vrste: Uzakopasosna i Širokopasosna EMI.

Uzakopasosna EMI

Ovaj tip EMI nastaje na jednoj frekvenciji koja se generira od oscilatora. Može se dogoditi i zbog različitih vrsta distorzije u emitentu. Obično, u sustavima komunikacije, uzakopasosna EMI ima vrlo manju ulogu i lako se može ispraviti. Međutim, granice interferencije trebaju biti kontrolirane unutar granica.

Širokopasosna EMI

Glavna razlika od uzakopasosne EMI je ta što ovaj tip EMI ne nastaje na jednoj frekvenciji. Gledajući magnetski spektar, ovaj tip EMI pokriva širok spektar i postoji u različitim formama. Izvor može biti prirodan ili ljudskog podrijetla. Primjer ljudskog izvora je zavarivanje, gdje se kontinuirano emitira iskra. Slično tome, primjer prirodnog izvora su sunčeve izbijanja za satelitski TV sustav.

Mehanizmi spoja EMI

Mehanizmi spoja EMI pomažu u razumijevanju kako se EMI generira od izvora i dostiže primaoca. Da bi se ispravili problemi koji se javljaju zbog EMI, mora se jasno razumjeti priroda EMI i kako se spoji od izvora do primaoca. Neke vrste spoja su kondukcija, zračenje, kapacitivni i induktivni spoj. Razumijevanjem mehanizama spoja, EMI se može smanjiti uzimanjem mjera za smanjenje spoja i razine interferencije.

Konduktivni spoj

Konduktivni spoj događa se kada EMI emitovanja putuju duž vodilaca, žica i kabela koji spajaju izvor i primaocа. Kada postoji kondukcija duž rute kojom signali putuju, pojavljuju se provođeni emitovanja i to se razumije kao provođena EMI. Može se pojaviti duž linija snaga ili bilo kakve interkonekcijske kabelа. Kondukcija se može dogoditi u jednom od dvaju načina,

Zajednički način

EMI nastaje kada se šum razvija u istoj fazi kada se koriste dva vodilca. Npr.: + i - strujni kabel

Diferencijalni način

Kada se koriste dva vodilca, kada se šum nalazi izvan faze na vodilcima, kaže se da radi u diferencijalnom načinu.

Radijativni spoj

Najčešći tip spoja koji se događa kada izvor i primaoc su razdvojeni velikom udaljenošću koja je veća od valne duljine. Ne postoji fizički kontakt između izvora i primaoca jer se EMI emitira kroz prostor do primaoca. Stoga, kada neželjeni signal prenosi se od izvora do primaoca metodom zračenja kroz prostor, to se naziva Emitovanom EMI.

Kapacitivni spoj

Ovaj tip spoja postiže se između dva povezana uređaja. Događa se kada se napon koji se mijenja sa izvora kapacitivno prenosi na žrtvu.

Induktivni spoj

Kada vodilac inducira interferenciju u drugom vodilcu koji se nalazi u blizini na principu elektromagnetske indukcije, stvara EMI poznatu kao magnetski spojen EMI. Jednostavnim riječima, kada je prisutan varijabilni magnetski pol između izvora i žrtve, dovoljna količina struje će biti inducirana u krugu žrtve. To rezultira prenosom signala od izvora do žrtve.

Mehanizmi spoja EMI

EMI se može prenijeti od izvora do primaoca kroz kondukciju, zračenje, kapacitivni i induktivni spoj.

Smanjenje EMI

Zemljna referenca

U industriji, signali i povratne struje nose se koristeći sustave zemljanja. Oni također čine reference za analogne i digitalne krugove, time štiti ljude i opremu od grešaka i munje. Kada struja teče u sustavu zemljanja, uzrokuje se razlike potencijala.

Kada munja pogodi, uzrokuje se razlika potencijala u jedinicama tisuća volti. Od samog početka dizajna kruga, sustav zemljanja treba biti razmatran tako da sustav radi s potrebnim sigurnosnim zahtjevima. Kada crta se zemlja ili rješava se problem zemljanja, prvo je potrebno utvrditi gdje struja prolazi.

Kada se različite vrste zemljanja podudaraju, struja možda neće vratiti se pretpostavljenom putem. Pravilno zemljanje ovisi o nekoliko faktora poput frekvencija i impedanci, duljine kabela koja je potrebna i sigurnosnih pitanja.

Najkorisniji tip zemljanja za aplikacije niske frekvencije jest jednotočkasto zemljanje, kao što je prikazano na sljedećem dijagramu. Kada se koristi osjetljiva oprema ili kablove, serijska veza ili lančani spoj treba se izbjegavati jer se povratne struje s tri kruga kreću kroz zaj