EMC คืออะไรใครรู้บ้าง 1

EMC หัวข้อที่วิศวกร (ทุกสาขา) พึงต้องรู้ (ต่อ) EMC Tips สำหรับการออกแบบเพื่อแก้ปัญหา EMI

ท่านครับ ผมจะปิดท้ายในบทความชุดนี้ ในตอนนี้อันเป็นตอนที่สี่ (ตอนจบ) จะเป็นแนวทางให้ผู้ผลิตของไทยหาเส้นทางพัฒนาผลิตภัณฑ์โดยเน้นถึง EMC tips ในการศึกษาเป้าหมายการตลาด เพื่อมุ่งเข้าสู่มาตรฐาน EMC ระหว่างประเทศร่วมกับมาตรฐานอื่นที่สอดคล้อง เพื่อการส่งออกและยกระดับมาตรฐานสินค้าของไทยสู่สากลให้ได้

การแก้ปัญหาการออกแบบด้าน EMC สำหรับผู้ผลิต

ในบทนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อช่วยให้การออกแบบและเสริมเทคนิคแก่ผู้ที่เกี่ยวข้องกับ EMC จะได้แก้ปัญหาได้ถูกต้องและเร็วขึ้น

แนวทางการแก้ปัญหาด้าน EMC

* แหล่งรบกวน ต้องหาทางไม่ส่งสัญญาณรบกวนเกินขีดจำกัด
* แหล่งรับสัญญาณ มีระบบป้องกันหรือลดทอนสัญญาณ
* ทางเชื่อมต่อ Containment โดยการชีลด์และกรองสัญญาณรบกวนที่ดี

ตัวอย่างหลักเกณฑ์การลดผลของ EMI เช่น

1. ใช้สายสั้นที่สุด เพื่อลดผลของค่าความเหนี่ยวนำให้ต่ำที่สุด การที่เราลดค่าความเหนี่ยวนำนี้ ช่วยลดผลการเกิดสัญญาณรบกวนที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของกระแสต่อเวลา ตามกฎของฟาราเดย์อย่างไรล่ะท่าน
2. ตีเกลียวสาย เพื่อให้กระแสมีทิศทางตรงข้ามกันอย่างสม่ำเสมอและยังจะลดผลของสนามแม่เหล็กลงด้วย ข้อสำคัญพยายามทำให้พื้นที่กระแสไหลนั้น (loop area) ต้องมีขนาดเล็กที่สุด นี่คือสาเหตุสำคัญที่ทำให้วงจรการทำงานของท่านสร้างปัญหาให้กับชาวประชาเขา แถมยังได้รับสัญญาณจากชาวบ้านเขาได้แบบง่ายๆ อีกท่าน
3. การเลือกค่าอุปกรณ์ต่างๆ ก็ต้องคัดพิเศษหน่อยท่าน เป็นต้นว่าหากจะเลือกตัวคาปาซิเตอร์ (capacitor) ก็ต้องเลือกค่าต้องมีค่า equivalent series resistance (ESR) ต่ำที่สุด การคำนึงย่านความถี่ที่ใช้งานก็เป็นประเด็นที่สำคัญ เช่น หากจะใช้งานในย่านความถี่สูงๆ อย่าลืมนึกถึงตัว C ประเภท Polystyrene หรือพวกเซรามิกส์ค่าสูญเสียน้อย พวกอุปกรณ์เหล่านี้ต้องคำนึงถึงค่า parasitic ที่มีแฝงอยู่ในตัวอุปกรณ์นั้นๆ อยู่แล้ว ยิ่งประเภทที่มีค่า self resonant frequency (SRF) สูงเท่าใด (ผลของ
parasitic น้อย) ก็เหมือนกับว่าได้อุปกรณ์ที่ทำงานใกล้อุดมคติมากขึ้นเท่านั้น
4. ลด common impedance เพื่อลดสัญญาณรบกวนที่เกิดจากแหล่งจ่าย เช่นระบบจ่ายไฟฟ้าของวงจรดิจิตอล และอนาลอก ควรแยกออกจากกัน ไม่อย่างนั้นเจ้าสัญญาณรบกวนก็อาจจะเชื่อมต่อถึงกันได้ สิ่งที่คนอ้วนเข็มขัดสั้น (สิ่งที่คาดไม่ถึง) ก็อาจโผล่มาเยี่ยมท่านอย่างไม่ตั้งใจ
5. แยกสายสัญญาณให้ห่างจากสายกำลัง มีวิศวกรบางท่านโทรมาถามกระผมว่าวงจรควบคุมทำงานสามวันดีสี่วันไข้ เป็นเพราะอะไร หลังจากเสวนาไปหลายพัก ก็เจอว่าท่านได้เดินสายควบคุมอยู่ในท่อเดียวกันกับสายกำลัง ก็อาจจะสันนิษฐานได้ว่ามีการรบกวนอันเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของกระแสทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขึ้นมารบกวน และหากสายสัญญาณของวงจรควบคุมไม่มีการชีลด์อย่างดี ก็ย่อมทำให้ได้รับผลของสนามแม่เหล็ก อาจเป็นเหตุให้เกิดอาการป่วยเป็นระยะอย่างที่ว่า ดังนั้นไม่ควรเดินสายกำลังอยู่ในท่อเดียวกันกับสายสัญญาณที่มีความอ่อนไหวของสัญญาณ เช่น สายสัญญาณควบคุม เป็นต้น

รูดม่าน EMC

หลังจากที่ท่านได้อ่านเรื่องราวเกี่ยวกับ EMC มาสี่ฉากแล้ว โดยในฉากที่หนึ่งผมได้กล่าวถึงความหมายของ EMC พร้อมทั้งปรากฏการณ์และสาเหตุ รวมถึงผลกระทบที่อาจจะเกิดขึ้น ในฉากที่สองผมได้เสนอการออกแบบและแนวทางการป้องกันเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาด้าน EMC ต่อสิ่งแวดล้อมและกรณีศึกษาผลกระทบด้าน EMC เช่นจากวงจรอีเล็กทรอนิกส์กำลัง ส่วนในฉากที่สาม ผมได้ยกเอาเรื่องมาตรฐานและข้อกำหนดด้าน EMC ระหว่างประเทศ และของไทยมาเป็นจุดนำเสนอโดยเอาผลการศึกษา วิจัยและบริการด้านการทดสอบ EMC ในประเทศไทยด้วย และปิดท้ายในฉากที่สี่ด้วยการยกตัวอย่าง EMC design tips มาเป็นกรณีศึกษาเพื่อเป็นแนวทางให้ผู้ผลิตของไทยหาเส้นทางพัฒนาผลิตภัณฑ์สู่มาตรฐาน EMC ระหว่างประเทศ ร่วมกับมาตรฐานอื่นที่สอดคล้อง เพื่อการส่งออกและยกระดับมาตรฐานสินค้าของไทยสู่สากลตามที่ผมได้ตั้งปณิธานไว้ และหวังเป็นอย่างยิ่งว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์แก่ทุกท่านตามสมควรครับท่าน

วันที่บทความ : 01 ต.ค. 2544 ที่มา : ร.อ. ผศ. ดร. วีระเชษฐ์ ขันเงิน

เครดิต : www.kmitl.com/article.php?articlecat=3&articleid=12