Ano ang Electromagnetic Interference?

Ano ang Electromagnetic Interference?

Pangangailangan ng Electromagnetic Interference

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

Ang Electromagnetic interference (EMI) ay inilalarawan bilang isang pagkakasunod 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 nakakaapekto sa ibang device.

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

Ang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng EM spectrum na ginagamit upang ipakita ang iba't ibang uri ng EM energy ayon sa kanilang frequencies (o wavelengths). Ang EMI ay kinakaharap natin sa aming pang-araw-araw na buhay at inaasahan na ito ay magkaroon ng exponential na pagtaas 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 nakakaapekto sa ibang electrical devices. Anumang device na may mabilis na pagbabago ng electrical currents ay maaaring bumuo ng electromagnetic emissions.

Kaya, ang emission mula sa isang bagay "interferes" sa emission ng ibang bagay. Kapag ang isang EMI ay nakakasira sa isa pa, ito ay nagresulta sa distortion ng Electromagnetic Fields. Ang electromagnetic radiation ay maaaring magsalo at makasira sa bawat isa kahit hindi sila sa parehong frequency. Ang interference na ito ay maaaring marinig sa mga radyo kapag binabago ang frequencies at sa TV kapag ang signal ay nasira, ang picture ay nasisira. Dahil dito, sa radio frequency spectrum, ang EMI ay kilala rin bilang Radio Frequency Interference.

Ang EMI ay madali na makakaapekto sa paggana ng isang electronic device. Sa pangkalahatan, dahil may flow of electricity sa circuits sa mga electronic devices, ito ay nagreresulta sa ilang halaga ng electromagnetic radiation. Ang enerhiya na nabuo mula sa device 1 ay napapalaganap sa hangin bilang radiation o nakukuha sa cables ng device 2. Ito ay nagresulta sa malfunctioning ng device 2. Ang enerhiya mula sa device 1 na nakakasira 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 malapit sa bawat isa o kapag ang maraming signals ay lumalampas sa iisang device sa parehong frequencies. Isang magandang halimbawa nito ay kapag ang radio sa sasakyan ay nakakakuha ng dalawang istasyon nang sabay-sabay.

Natural EMI

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

Ang ikalawang paraan ng classification ay batay sa duration ng EMI. Ang duration ng interference ay nangangahulugan ng panahon kung saan ang device ay nakakaranas ng interference.

Continous EMI

Kapag ang isang source ay patuloy na nag-eemit ng EMI, ito ay kilala bilang continuous EMI. Ang source ay maaaring human-made o natural. Ang EMI ay nangyayari bilang may mahabang coupling mechanism sa pagitan ng EMI source at receiver. Ang uri ng EMI na ito ay nanggagaling sa mga source tulad ng circuit na nag-eemit ng continuous signal.

Impulse EMI

Ang mga uri ng EMI na ito ay nangyayari sa maikling 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 magandang halimbawa upang maintindihan ang mga ito ay ang noise na narinig mula sa switches, lighting, atbp. na nag-eemit ng signals na maaaring magsira ng voltage at current.

Ang ikatlong paraan ng classification ay batay sa bandwidth ng EMI. Ang bandwidth ng EMI ay tumutukoy sa frequency range na dinaranas 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 nabubuo mula sa isang oscillator. Ito ay maaari ring nangyaring dahil sa iba't ibang uri ng distortion sa transmitter. Karaniwan, sa communication system, ang narrowband EMI ay naglalaro ng maliit na papel at ito ay maaaring madaling maisaayos. Ngunit, ang limitasyon ng interference ay dapat kontrolin sa mga limitado.

Broadband EMI

Ang pangunahing pagkakaiba mula sa narrowband EMI ay ang uri ng EMI na ito ay hindi nangyayari sa iisang frequency. Kapag tinitingnan ang magnetic spectrum, ang uri ng EMI na ito ay nakakakatawan ng 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 nabubuo nang patuloy. Gayunpaman, halimbawa ng natural source ay ang Sun-outs para sa satellite TV system.

EMI Coupling Mechanisms

Ang coupling mechanism ng EMI ay tumutulong upang maintindihan kung paano ang EMI ay nabubuo mula sa source at nararating sa receiver. Upang ayusin 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 maintindihan. Ang 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 pagkuha ng mga hakbang upang bawasan ang coupling at lebel ng interference.

Conduction Coupling

Ang conduction coupling ay nangyayari kapag ang EMI emissions ay lumalakad sa conductor, wires, at cables na nag-uugnay sa source at receiver. Kapag may conduction sa ruta kung saan ang signals ay lumalakad, 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 mga conductors, ito ay sinasabing gumagana sa differential mode.

Radiation Coupling

Ang pinakakaraniwang uri ng coupling na nangyayari kapag ang source at receiver ay hiwalay ng malaking layo na higit sa wavelength. Walang pisikal na ugnayan sa pagitan ng source at receiver dahil ang EMI ay radiated sa pamamagitan ng space sa receiver. Kaya, kapag ang unwanted signal ay inilipat 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 device. Ito ay nangyayari kapag ang isang voltage na nagbabago mula sa source, capacively transfer ang charge sa victim.

Inductive Coupling

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

EMI Coupling Mechanisms

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

Pagbabawas ng EMI

Earth ground

Sa industriya, ang mga signals at return currents ay inililipat gamit ang ground systems. Ito rin ang nagbibigay ng references para sa analog at digital circuits, kaya't nagprotekta sa tao at equipment mula sa fault at lightning. Kapag ang current ay lumalakad 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. Simula pa lang ng circuit design, ang ground system ay dapat isaplanuhin upang ang sistema ay magtrabaho sa kinakailangang safety requirements. Kapag sinusketch ang ground o troubleshooting ng ground problem, ito ay unang kailangan na ascertained kung saan ang current ay lumalakad.

Kapag ang iba't ibang uri ng grounds ay nagsabay, ang current ay maaaring hindi bumalik sa inaasahang ruta. Ang tamang 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 ginagamit, ang series connection o daisy chain, ay dapat iwasan dahil ang return currents mula sa tatlong circuits ay lumalakad sa common ground impedances linking ang circuits.

Sa larawan, ito ay nakikita na ang ground potential ng circuit 1 ay hindi lamang defined ng kanyang return current sa pamamag