การใช้ตัวกรองสัญญาณรบกวนในอุปกรณ์ไฟฟ้ามีหน้าที่อะไร
แหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น โครงข่ายไฟฟ้ากระแสสลับ 220V/50Hz หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ 115V/400Hz มีสัญญาณรบกวน EMI ประเภทต่างๆ แหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวน EMI เทียม เช่น สัญญาณวิทยุจากเรดาร์ ระบบนำทาง การสื่อสาร และอุปกรณ์อื่นๆ จะเหนี่ยวนำสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าบนสายไฟและสายเชื่อมต่อของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เครื่องจักรหมุนด้วยไฟฟ้าและระบบจุดระเบิดจะสร้างกระบวนการชั่วคราวและการรบกวนสัญญาณรบกวนที่แผ่กระจายในวงจรโหลดแบบเหนี่ยวนำ นอกจากนี้ยังมีแหล่งที่มาของการรบกวนตามธรรมชาติ เช่น ปรากฏการณ์การปล่อยฟ้าผ่า และสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าในจักรวาล แบบแรกมีระยะเวลาสั้นแต่มีพลังงานสูง ในขณะที่แบบหลังมีช่วงความถี่กว้าง นอกจากนี้ส่วนประกอบของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ยังสร้างเสียงรบกวนจากความร้อนระหว่างการทำงานอีกด้วย
สัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้ ควบคู่ไปกับการแผ่รังสีและการนำไฟฟ้า อาจส่งผลต่อการทำงานปกติของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ที่ทำงานในสภาพแวดล้อมนี้
ในทางกลับกัน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยังสร้างสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทต่างๆ ในระหว่างการทำงานอีกด้วย ตัวอย่างเช่น วงจรดิจิทัลใช้สัญญาณพัลส์ (คลื่นสี่เหลี่ยม) เพื่อแสดงความสัมพันธ์เชิงตรรกะ และการวิเคราะห์ฟูริเยร์ของรูปคลื่นพัลส์จะเผยให้เห็นสเปกตรัมฮาร์มอนิกที่หลากหลาย นอกจากนี้ ยังมีขบวนพัลส์ความถี่ที่ทำซ้ำหลายชุดในวงจรดิจิทัล ซึ่งประกอบด้วยฮาร์โมนิกที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น สเปกตรัมที่กว้างขึ้น และสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ซับซ้อนมากขึ้น
แหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุมประเภทต่างๆ เองก็เป็นแหล่งของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นกัน ในแหล่งจ่ายไฟแบบควบคุมเชิงเส้น กระแสพัลซิ่งทิศทางเดียวที่เกิดขึ้นจากการแก้ไขยังสามารถทำให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้เช่นกัน แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีข้อดีคือมีขนาดเล็กและมีประสิทธิภาพสูง และมีการใช้กันมากขึ้นในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอยู่ในสถานะสวิตชิ่งระหว่างการแปลงพลังงาน จึงเป็นแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวน EMI ที่รุนแรง สัญญาณรบกวน EMI ที่สร้างขึ้นมีช่วงความถี่กว้างและมีความเข้มสูง สัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้ยังก่อให้เกิดมลพิษต่อสภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านการแผ่รังสีและการนำไฟฟ้า ซึ่งส่งผลต่อการทำงานปกติของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ
สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เมื่อสัญญาณรบกวน EMI ส่งผลต่อวงจรแอนะล็อก อาจทำให้อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนของการส่งสัญญาณลดลง และในกรณีที่รุนแรง สัญญาณที่ส่งอาจถูกสัญญาณรบกวน EMI ล้นหลาม และไม่สามารถประมวลผลได้ เมื่อสัญญาณรบกวน EMI ส่งผลต่อวงจรดิจิทัล อาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดในความสัมพันธ์เชิงตรรกะ ซึ่งนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้อง
สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า นอกเหนือจากวงจรแปลงกำลังแล้ว ยังมีวงจรขับเคลื่อน วงจรควบคุม วงจรป้องกัน วงจรตรวจจับระดับอินพุต/เอาท์พุต และวงจรที่ซับซ้อนอื่นๆ ภายใน วงจรเหล่านี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยวงจรรวมทั่วไปหรือวงจรรวมเฉพาะ เมื่ออุปกรณ์ทำงานผิดปกติเนื่องจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า แหล่งจ่ายไฟจะหยุดทำงาน ส่งผลให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำงานผิดปกติ การใช้ตัวกรองสัญญาณรบกวนโครงข่ายไฟฟ้าสามารถป้องกันแหล่งจ่ายไฟทำงานผิดปกติเนื่องจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าจากภายนอกได้อย่างมีประสิทธิภาพ
