Hot Products

วันพฤหัสบดีที่ 17 พฤษภาคม พ.ศ. 2555

Basics in EMC and Power ภาค 1


 

การกำจัดสัญญาณรบกวนในการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของอุปกรณ์อิเล็คทรอนิกส์ความต้องการ
สำหรับการวางกฎระเบียบได้มีการสร้างมาตรฐาน และขั้นตอน ที่จะทำให้เป็นไปตามข้อกำหนดต่างๆ ขึ้นมากมายนับไม่ถ้วน นำมาซึ่งไม่เพียงแต่ความต้องการการทดสอบเท่านั้น แต่ยังมีการตรวจพิสูจน์การออกแบบเครื่องมือวัดและมีความประสงค์ที่จะพิจารณา การออกแบบลักษณะร่วมกันของการเกิดผลกระทบต่อ EMC และอุปกรณ์การกำจัดสัญญาณรบกวน 

แนวคิดของ EMCก่อน ที่จะมองไปที่วิธีการในการกำจัดสัญญาณรบกวนซึ่งมีวิธีแตกต่างกันไป สิ่งสำคัญต้องแตกประเด็นออกมา แต่ต้องยังคงความถูกต้องของความต้องการในหลักการของ EMC เสมอ โดยจะเริ่มต้นจากแนวคิดในการออกแบบ และไปสิ้นสุด ที่การนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์ โดย EMC เป็นขั้นตอนสุดท้ายในการออกแบบ เมื่อทุกๆ ผลิตภัณฑ์ได้นำไปใช้ และได้มีการสร้างฟังก์ชั่นการทำงานนี้ขึ้นมา เพื่อการแก้ไขปัญหา EMC ต่างๆ ที่เกิดขึ้นที่จุดนี้ EMC จะมีค่าใช้จ่ายสูงมาก ทั้งเสียเวลาและยากในการแก้ไข ดังนั้น ผู้ผลิตควรคำนึงถึงเสมอนับตั้งแต่เริ่มต้นในการออกแบบผลิตภัณฑ์ต่อตรงไปที่ ไลน์ ส่วนด้านอื่นต่อไปที่ตัวถัง ผลลัพธ์ก็คือตัวเก็บประจุ EMC จะไม่มีผลของตัวนำที่ใช้สำหรับการเชื่อมต่อ ซึ่งทั้งหมดนี้เป็นการหลีกเลี่ยงจุดเรโซแนนซ์ 

การปิดกั้นสัญญาณ (Shielding)
จากจุดสำคัญของการออกกฎหมายและมาตรฐานจะพิจารณา EMC ที่อยู่โดยรอบนอกของเครื่องมือเท่านั้น สำหรับ EMC ภายในได้มีการพิจารณาการกระจายในระดับฟังก์ชั่น แต่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของกฎระเบียบต่างๆ การปิดกั้นสัญญาณมีผลดีต่อการลดสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้ารอบนอกของเครื่อง มือ โดยจะเป็นการเก็บสัญญาณรบกวนไว้ภายใน โดยการปิดกั้นสัญญาณสามารถที่จะนำไปใช้ในห้องหรือกล่อง และสายเคเบิลต่างๆ ได้ 

กล่องปิดกั้นสัญญาณ
สำหรับ เครื่องมือหลายๆ ชนิด โดยกล่องปิดกั้นสัญญาณได้กลายมาเป็นตัวชี้วัดโดยปกติของการลดสัญญาณรบกวน โครงปิดกั้นสัญญาณควรทำามาจากโลหะหรือวัสดุอื่นที่นำาไฟฟ้าได้ โดยปกติแล้วโครงห่อหุ้มจะมีการต่อลงกราวด์ เพราะว่าโครงห่อหุ้มที่ไม่ได้ต่อลงกราวด์จะทำให้มีค่าการลดทอนในการป้องกัน น้อยที่สุด การทาสีโครงห่อหุ้มบ่อยครั้งที่จะมีผลทำาให้โครงห่อหุ้มไม่สามารถกั้นสัญญาณ ได้ ถ้าสีที่ทาไม่เป็นสีที่ไม่นำพาไฟฟ้า ในส่วนที่มีการเปิดออกอยู่ตลอดเวลาของโครงห่อหุ้ม เช่น ประตูและอื่นๆ เมื่อเป็นเช่นนี้แล้วจะใช้นำาแกสเกท (Gaskets) มาใช้ในบริเวณนี้ ซึ่งทั้งหมดนี้จะทำด้วยยางที่รับประกันการนำไฟฟ้าในระดับชั้น IP สีที่นำาไฟฟ้าและแกสเกทสามารถที่จะหาได้ แต่มีราคาแพงมาก

ทุกๆ ช่องทางของโครงห่อหุ้มจะทำตัวเหมือนเป็นสายอากาศ โดยที่ที่เป็นช่องทางในแนวนอน จะทำตัวเหมือนสายอากาศในแนวตั้ง และในแนวตั้งจะทำหน้าที่เหมือนสาอากาศในแนวนอน
โดยช่องทางออกสามารถที่จะเป็นช่องสำหรับระบายอากาศ แต่จุดสัมผัสระหว่างส่วนที่ไม่เป็นตัวนำของโครงห่อหุ้ม (สีทา) ถ้าเป็นจุดที่มีความเสี่ยงต่อ EMC ความสัมพันธ์ระหว่างขนาดของช่องและความยาวคลื่นของสัญญาณรบกวน ควรนำมาพิจารณา เพื่อที่จะนำไปสู่การลดทอนสัญญาณ ถ้ามีความจำเป็นสำหรับช่องทางออกพิเศษ EMC สีที่นำไฟฟ้าได้ และแกสเกทก็สามารถช่วยได้

เคเบิลที่ได้รับการปิดกั้น (Shielded cables)
สายเคเบิลที่มี การปิดกั้นสัญญาณจะเป็นประโยชน์มากต่อการป้องกันความอ่อนไหวและลดสัญญาณที่ แพร่ออกมา อย่างไรก็ตามการติดตั้งที่ไม่ถูกต้องก็สามารถที่จะลดประสิทธิผลลง หรือเกิดเหตุในการทำลายผลตรงต่อการปิดกั้นสัญญาณโดยบริบูรณ์ แรงดัน และกระแสไฟฟ้าภายนอกไม่มีผลกระทบโดยตรงต่อสายสัญญาณที่ได้รับการปิดกั้น โดยรอบของสายเคเบิลเท่านั้น การรบกวนที่แพร่ไปยังตัวนำภายในถูกลดทอนลงไป ประสิทธิผลการปิดกั้นสัญญาณ สามารถที่จะอธิบายในเชิงความสัมพันธ์ระหว่างกระแสบนตัวปิดกั้น (Shield) และการเหนี่ยวนำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าบนตัวนำภายใน
การลดทอนของการปิดกั้นขึ้นอยู่กับวัสดุที่นำมาใช้และการติดตั้งโดยค่าที่ ดีที่สุดจะอยู่ในรูปของท่อร้อยสาย แต่ก็มีความจำเป็นในบางกรณีเท่านั้น ฟิล์มโลหะหรือสายถักสามารถใช้ได้ดีพอสำหรับการนำไปใช้ธรรมดาทั่วไป สำหรับการติดตั้งที่มีความเสี่ยง สามารถใช้สายถักสองชั้นหรือชิลด์ที่แยกกันสองชั้นในการติดตั้ง

ถ้าสายชีลด์ได้ถูกนำมาใช้ ที่ปลายของสายชีลด์ต้องมีการต่อกราวด์ ถ้าไม่ต่อที่ปลายสายชีลด์ การชีลด์จะไม่เป็นผล ซึ่งการเหนี่ยวนำจากสนามจะไม่สามารถที่จะไปยังกราวด์ได้และกระแสกราวด์ก็ไม่ สามารถลดลงได้ ถ้าสายชีลด์ได้มีการต่อเพียงด้านเดียวเท่านั้น สายชีลด์ก็จะกลายมามีผลเทียบเท่ากับสนามไฟฟ้าได้ อย่างไรก็ตามการเกิดเรโซแนนซ์ที่ความถี่ใด ความถี่หนึ่งขึ้นมาในสายชีลด์ได้เพิ่มขึ้นมา การชีลด์ก็จะไม่เป็นผล และสามารถเกิดเป็นตัวขยายสัญญาณได้ ถ้าที่ปลายสายทั้งสองด้านของสายชีลด์ได้ต่อลงกราวด์ จะเป็นผลดีต่อการชีลด์เป็นอย่างมาก สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กก็จะถูกลดลงได้ ซึ่งความต่างศักดิ์ไฟฟ้าจะไม่มีผลกระทบต่อสายสัญญาณได้ อย่างไรก็ตามเนื่องจากความต่างศักย์ไฟฟ้าในสายชีลด์ผลก็จะทำให้เกิดกระแสบน สายชีลได้ สายอื่นๆ ก็จะได้รับผลกระทบด้วย
เพื่อความสมบูรณ์ในการชีลด์ ความจะแตกประเด็นออกมาอีก การเชื่อมต่อสายชีลด์ ดังแสดงในรูปด้านบน สามารถที่จะเป็นการสร้างกราวน์ลูปเพิ่มเข้ามา ถ้าเกิดปัญหาเพิ่มขึ้นมา สามารถการชดเชย ด้วยตัวนำระหว่างสองอุปกรณ์ หรือทำการเพิ่มแผ่นที่ต่อลงกราวด์ตามความยาวสายชีลด์ลงไป การเชื่อมต่อกราวด์ที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญเช่นเดียวกัน

การเชื่อมต่อกราวด์ที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญเช่นเดียวกันสำหรับประสิทธิภาพในการชีลด์
ปัญหาธรรมดาทั่วไปทั้งหมดกับการเชื่อมต่อของสายชีลด์ การใช้ “ส่วนที่ยื่นออกมาของสาย (pigtails) “ดังแสดงในด้านซ้ายมือของรูปด้านล่างนี้ สายชีลด์ต้องตีเกลียวให้เป็นสายเดียวกัน และหลังจากนั้นต่อไปที่กราวด์ที่จุดเดียวเท่านั้น การต่อแบบนี้เป็นการเพิ่มความต้านทานการส่งผ่านของสายชีลด์ และเป็นการลดประสิทธิภาพของการชีลด์ด้วยการเชื่อมต่อที่ดีที่สุดของสายชีลด์ ต้องเชื่อมในแนว 36 องศา ที่ปลายทั้งสองด้าน 360 ดังแสดงทางด้านขวามือของรูปข้างล่างนี้
ติดตามอ่าน Part 2 เร็วๆ นี้ค่ะ

หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมกรุณาติดต่อ ::
แผนก ED & C : บริษัท เอส.ที.คอนโทรล จำกัด
Tel. (02) 717 3455, 319 1400 (Auto)
Fax : (02) 717 3434
Website : http://www.stcontrol.com

(บริษัทฯ ขอสงวนสิทธิ์ ห้ามไม่ให้มีการคัดลอกข้อความบางส่วน หรือทั้งหมดไปใช้ในเว็บไซต์อื่น
โดยมิได้รับอนุญาตอย่างเป็นทางการจากบริษัท เอส.ที.คอนโทรล จำกัด)

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น