คำศัพท์ทางเทคนิคเกี่ยวกับความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ
ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสาขาวิชาประยุกต์ที่ครอบคลุมแบบสหวิทยาการ ในฐานะเทคโนโลยีเอดจ์ เทคโนโลยีนี้อิงตามทฤษฎีพื้นฐานของเทคโนโลยีไฟฟ้าและวิทยุ และเกี่ยวข้องกับสาขาทางเทคนิคใหม่ๆ มากมาย เช่น เทคโนโลยีไมโครเวฟ เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ เทคโนโลยีการสื่อสารและเครือข่าย และวัสดุใหม่ๆ เทคโนโลยีความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้ามีการใช้งานที่หลากหลาย และสาขาอุตสาหกรรมสมัยใหม่เกือบทั้งหมด เช่น พลังงานไฟฟ้า การสื่อสาร การขนส่ง การบินและอวกาศ อุตสาหกรรมการทหาร คอมพิวเตอร์และการแพทย์ ต้องแก้ปัญหาความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า หัวข้อวิจัยที่น่าสนใจส่วนใหญ่ประกอบด้วย: ลักษณะของแหล่งกำเนิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและลักษณะการส่งผ่าน ผลกระทบที่เป็นอันตรายของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า เทคโนโลยีการยับยั้งการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า การใช้ประโยชน์และการจัดการสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า มาตรฐานและข้อกำหนดของความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า เทคโนโลยีการวัดและการทดสอบ การรั่วไหลของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและการปล่อยไฟฟ้าสถิต เป็นต้น
ชื่อภาษาอังกฤษของความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าคือ Electromagnetic Compatibility หรือเรียกสั้นๆ ว่า EMC สิ่งที่เรียกว่าความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าหมายถึงสถานะการอยู่ร่วมกันซึ่งอุปกรณ์ (ระบบย่อย ระบบ) สามารถทำหน้าที่ของตนร่วมกันในสภาพแวดล้อมที่มีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าร่วมกัน มีความหมายสองประการในที่นี้ นั่นคือ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่สร้างขึ้นระหว่างการทำงานจะต้องถูกจำกัดในระดับหนึ่ง และจะต้องมีความสามารถในการป้องกันการรบกวน นี่คือปัญหาความเข้ากันได้ที่ต้องแก้ไขในการพัฒนาอุปกรณ์ ช่วงความถี่ที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้านั้นกว้างถึง 0 GHz ถึง 400 GHz นอกจากอุปกรณ์ดั้งเดิมแล้ว วัตถุวิจัยยังเกี่ยวข้องกับระดับชิป ลงไปจนถึงสภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้าของยานต่างๆ กระสวยอวกาศ ขีปนาวุธข้ามทวีป และแม้แต่โลกทั้งใบ
องค์ประกอบสามประการของความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า ได้แก่ แหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวน (แหล่งสัญญาณรบกวน) เส้นทางเชื่อมต่อ และตัวเครื่องที่ละเอียดอ่อน การตัดรายการใดๆ ข้างต้นออกสามารถแก้ปัญหาความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้ วิธีการที่ใช้กันทั่วไปในการแก้ปัญหาความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนใหญ่ประกอบด้วยการหุ้ม การต่อสายดิน และการกรอง
2 ข้อกำหนดทางเทคนิคเกี่ยวกับความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า
(1) ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า
ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าหมายถึงความสามารถของอุปกรณ์หรือระบบในการทำงานตามปกติในสภาพแวดล้อมที่มีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดยไม่ก่อให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ยอมรับไม่ได้ต่อสิ่งใดก็ตามในสภาพแวดล้อม
(2) การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าหมายถึงปรากฏการณ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าใด ๆ ที่อาจลดประสิทธิภาพของเครื่องมือ อุปกรณ์ หรือระบบ หรือก่อให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งมีชีวิตหรือไม่มีชีวิต การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าอาจทำให้อุปกรณ์ ช่องสัญญาณ หรือประสิทธิภาพของระบบลดลง องค์ประกอบหลัก ได้แก่ แหล่งที่มาของสัญญาณรบกวนตามธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างขึ้น การต่อพ่วงผ่านอิมพีแดนซ์ของกราวด์สาธารณะ/ความต้านทานภายใน การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและการรบกวนด้วยรังสีที่เกิดขึ้นตามสายไฟ ฯลฯ เส้นทางของการรบกวนไปยังระบบอิเล็กทรอนิกส์คือ: ผ่านแหล่งจ่ายไฟ ผ่าน สายสัญญาณหรือสายควบคุม การเจาะสนาม และผ่านสายอากาศโดยตรง ผ่านการเชื่อมต่อสายเคเบิล การรบกวนการนำไฟฟ้าจากอุปกรณ์อื่น การเชื่อมต่อสนามภายในของระบบอิเล็กทรอนิกส์ การรบกวนของรังสีจากอุปกรณ์อื่น การเชื่อมต่อภายนอกของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กับสนามภายใน ระบบเสาอากาศเครื่องส่งสัญญาณบรอดแบนด์ สาขาสิ่งแวดล้อมภายนอก ฯลฯ
(3) สภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้า
สภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นปรากฏการณ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ผันแปรตามเวลา ซึ่งดูเหมือนจะไม่ส่งข้อมูล และอาจวางซ้อนหรือรวมกับสัญญาณที่มีประโยชน์
(4) รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า
รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นปรากฏการณ์ที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าถูกปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดสู่อวกาศ ความหมายของคำว่า "การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า" บางครั้งอาจขยายไปถึงปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า RFI/EMI สามารถแผ่ผ่านช่องเปิด ช่องระบายอากาศ ทางเข้าและออก สายเคเบิล รูวัด กรอบประตู ฝาปิดฟัก ลิ้นชักและแผงของโครงอุปกรณ์ทุกชนิด ตลอดจนพื้นผิวเชื่อมต่อที่ไม่เหมาะของโครงเครื่อง นอกจากนี้ RFI/EMI ยังสามารถแผ่ผ่านสายไฟและสายเคเบิลที่เข้าสู่อุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อน และตัวนำพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดีใดๆ ก็สามารถทำหน้าที่เป็นตัวรับสัญญาณที่ดีได้เช่นกัน
(5) ชีพจร
แรงกระตุ้นคือปริมาณทางกายภาพที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันในช่วงเวลาสั้น ๆ แล้วกลับไปสู่ค่าเริ่มต้นอย่างรวดเร็ว
(6) การรบกวนโหมดทั่วไปและการรบกวนโหมดดิฟเฟอเรนเชียล
มีการรบกวนสองประเภทบนสายไฟ: การรบกวนโหมดทั่วไปและการรบกวนโหมดดิฟเฟอเรนเชียล สัญญาณรบกวนโหมดทั่วไปมีอยู่ระหว่างกราวด์สัมพัทธ์ใดๆ ของแหล่งจ่ายไฟหรือระหว่างสายไฟและกราวด์ การรบกวนโหมดทั่วไปบางครั้งเรียกว่าการรบกวนโหมดตามยาว การรบกวนแบบอสมมาตร หรือการรบกวนกราวด์ นี่คือสัญญาณรบกวนระหว่างตัวนำกระแสไฟฟ้ากับดิน มีสัญญาณรบกวนโหมดดิฟเฟอเรนเชียลระหว่างสายเฟสและสายกลางของแหล่งจ่ายไฟ และระหว่างสายเฟสและสายเฟส การรบกวนแบบดิฟเฟอเรนเชียลเรียกอีกอย่างว่าการรบกวนแบบโหมดปกติ การรบกวนแบบโหมดขวาง หรือการรบกวนแบบสมมาตร นี่คือสัญญาณรบกวนระหว่างตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้า การรบกวนโหมดทั่วไปบ่งชี้ว่าสัญญาณรบกวนถูกรวมเข้ากับวงจรโดยการแผ่รังสีหรือครอสทอล์ค ในขณะที่การรบกวนโหมดดิฟเฟอเรนเชียลบ่งชี้ว่าสัญญาณรบกวนนั้นมาจากวงจรไฟฟ้าเดียวกัน โดยปกติแล้วสัญญาณรบกวนทั้งสองชนิดนี้จะเกิดขึ้นพร้อมกัน เนื่องจากความไม่สมดุลของอิมพีแดนซ์ของสาย การรบกวนทั้งสองชนิดจะเปลี่ยนเข้าหากันระหว่างการส่งสัญญาณ ดังนั้นสถานการณ์จึงซับซ้อนมาก หลังจากส่งสัญญาณรบกวนในระยะทางไกล การลดทอนของคอมโพเนนต์โหมดดิฟเฟอเรนเชียลจะมากกว่าโหมดทั่วไป เนื่องจากอิมพีแดนซ์แบบเส้นต่อเส้นแตกต่างจากอิมพีแดนซ์แบบเส้นถึงกราวด์ ด้วยเหตุผลเดียวกัน การรบกวนของโหมดทั่วไปจะแผ่ไปยังช่องว่างที่อยู่ติดกันระหว่างการส่งสาย แต่โหมดดิฟเฟอเรนเชียลจะไม่เป็นเช่นนั้น ดังนั้นการรบกวนของโหมดทั่วไปจึงมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้ามากกว่าโหมดดิฟเฟอเรนเชียล วิธีการระงับสัญญาณรบกวนที่แตกต่างกันต้องใช้วิธีการระงับสัญญาณรบกวนที่แตกต่างกันจึงจะได้ผล วิธีง่ายๆ ในการกำหนดวิธีการรบกวนคือการใช้โพรบปัจจุบัน หัววัดกระแสไฟฟ้าจะวนรอบสายแต่ละเส้นแยกกันเพื่อให้ได้ค่าความเหนี่ยวนำของสายเส้นเดียว จากนั้นจึงวนรอบสายสองเส้น (สายหนึ่งเป็นกราวด์) เพื่อตรวจจับค่าความเหนี่ยวนำ หากค่าการเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้น กระแสรบกวนในสายจะเป็นโหมดทั่วไป มิฉะนั้นจะเป็นโหมดดิฟเฟอเรนเชียล
(7) ระดับภูมิคุ้มกันและระดับความไว
ระดับภูมิคุ้มกันหมายถึงระดับการรบกวนสูงสุดเมื่อมีการใช้การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่กำหนดกับอุปกรณ์ อุปกรณ์ หรือระบบบางอย่าง และยังคงสามารถทำงานได้ตามปกติและรักษาระดับประสิทธิภาพที่ต้องการ นั่นคืออุปกรณ์ อุปกรณ์ หรือระบบจะแสดงประสิทธิภาพลดลงเมื่อเกินระดับนี้ ในทางกลับกัน ระดับความไวคือระดับที่การเสื่อมประสิทธิภาพเพิ่งเริ่มเกิดขึ้น ดังนั้นสำหรับอุปกรณ์ เครื่องมือ หรือระบบบางอย่าง ระดับภูมิคุ้มกันและระดับความไวจะมีค่าเท่ากัน
(8) ขอบภูมิคุ้มกัน
ขอบภูมิคุ้มกันหมายถึงการแก้ไขระหว่างค่าขีดจำกัดของระดับภูมิคุ้มกันของอุปกรณ์ อุปกรณ์ หรือระบบ และระดับความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า
