วิธีป้องกันและแก้ปัญหาสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า โดยใช้ EMI Noise Fillter

EMI Noise Fillter

          สัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า ปัญหาในอุตสาหกรรม สัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า หรือ Electric Noise เป็นหนึ่งในปัญหาที่สายงานอุตสาหกรรมควรรู้และเตรียมรับมือเอาไว้ โดยเฉพาะสายที่ทำงานร่วมกับระบบโรงงานอัตโนมัติ (Factory Automation; FA) เพราะสัญญาณรบกวนตัวนี้ นอกจากจะพบบ่อยในโรงงานแล้ว ยังมาพร้อมกับผลกระทบที่ก่อให้เกิดความเสียหายได้อีกด้วย จะมาแนะนำวิธีป้องกันไม่ให้สัญญาณที่ว่าเข้ามารบกวนระบบโรงงาน

• สัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าคืออะไร

          สัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า (Electric Noise) คือ สัญญาณรบกวนความถี่สูงไม่พึงประสงค์ที่เข้ามาในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ โดยอาจเกิดขึ้นชั่วคราว เป็น ๆ หาย ๆ หรือเกิดขึ้นถาวรก็ได้ โดยสัญญาณรบกวนชนิดนี้สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ ได้แก่ สัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) และ สัญญาณรบกวนทางคลื่นวิทยุ (RFI)

• สัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) คืออะไร
  

          สัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Interference) หรือ นิยมเรียกกันว่า EMI คือสัญญาณรบกวนที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าในตัวนำ หรืออาจกล่าวว่าเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มารบกวนอุปกรณ์ ก็ได้ โดยก่อให้เกิดผลกระทบ ดังต่อไปนี้
- ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์จ่ายไฟ
- ทำให้การทำงานของระบบวงจรขัดข้อง

• สัญญาณรบกวนทางคลื่นวิทยุ (RFI) คืออะไร
  

          สัญญาณรบกวนทางคลื่นวิทยุ (Radio-Frequency Interference) หรือนิยมเรียกกันว่า RFI คือ สัญญาณรบกวนไม่พึงประสงค์ของคลื่นวิทยุ ซึ่งอาจเกิดได้ในหลายความถี่ และก่อให้เกิดผลกระทบต่อไปนี้
- รบกวนการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์ไฟฟ้า
- รบกวนการรับคลื่นวิทยุ ขัดขวางการกระจายเสียง
______________________________________________________________

• ที่มาของสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า
  

           ที่มาของสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า ไม่ว่าจะเป็น EMI หรือ RFI นั้น มีหลากหลายช่องทาง โดยแบ่งกลุ่มใหญ่ๆ ได้เป็นที่มาภายนอก และที่มาภายใน ดังนี้

1) ธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม
ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอาจสร้างคลื่นที่เข้ามาสู่อุปกรณ์ หรือระบบอิเล็กทรอนิกส์โดยไม่พึงประสงค์ได้ ซึ่งมีปรากฏการณ์ทางธรรมชาติมากมาย ที่สามารถส่งผลกระทบได้ เช่น
          - ฟ้าแลบ ฟ้าร้อง
          - สนามแม่เหล็กจากดวงอาทิตย์
          - พายุฝุ่นและหิมะ
          - พายุฟ้าคะนอง

2) แหล่งกำเนิดที่มนุษย์สร้างขึ้น
          อุปกรณ์และระบบอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ที่มนุษย์สร้าง อาจทำให้เกิดสัญญาณรบกวนได้เช่นกัน โดยอาจมีการแผ่สัญญาณอันไม่พึงประสงค์ไปยังอุปกรณ์แวดล้อม โดยอุปกรณ์และระบบอิเล็กทรอนิกส์ดังกล่าว อาทิ อุปกรณ์ในโรงงาน
          - เครื่องเชื่อมไฟฟ้า
          - มอเตอร์ไฟฟ้า
          - เครือข่ายเซลลูลาร์
          - อินเวอร์เตอร์ (VFD)
          - อุปกรณ์ที่มีสวิตช์ชิงโหลดเกิน 2 แอมป์ เช่น
          - แผงวงจร
          - จอภาพ CRT
          - เครื่องส่งสัญญาณ

3) ที่มาภายใน (Internal Source)
          แม้จะไม่มีสิ่งเร้าใดๆ จากภายนอก แต่สัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าก็อาจเกิดได้จากส่วนประกอบในตัววงจรเอง โดยอาจมาจากการออกแบบที่บกพร่อง เช่น ออกแบบสวิตช์เกียร์ไม่เหมาะสม หรือมีการเชื่อมต่อตัววงจรที่หลวมเกินไป
          - Thermal noise สัญญาณรบกวนสีขาวที่เกิดจากอิเล็กตรอนเคลื่อนที่แบบสุ่ม เมื่ออุณหภูมิในวงจรสูงขึ้น
          - Shot noise เกิดจากอิเล็กตรอนในวงจรเคลื่อนที่ไปมาแบบไม่ต่อเนื่อง
          - Partition noise เกิดจากความผันผวนของกระแสไฟฟ้าในวงจร
          - Flicker noise เกิดจากความถี่ของสเปรกตรัมในวงจรตกไปอยู่ในความถี่ที่สูงขึ้น
         - Burst noise เกิดจากแรงดันหรือกระแสไฟฟ้ามากกว่าสองระดับเปลี่ยนแปลงกะทันหัน
         - Transit-time noise เกิดจากความถี่ที่สูงขึ้น เพิ่มการนำไฟฟ้ามากขึ้น
______________________________________________________________

• วิธีป้องกันและแก้ปัญหาสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า
  

          แม้ว่าปัญหาสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าจะหลีกเลี่ยงได้ยาก แต่การเลือกระบบและอุปกรณ์ที่มีมาตรฐานในการผลิต รวมถึงเลือกใช้อุปกรณ์กรองและกีดขวางสัญญาณแปลกปลอมก็สามารถช่วยลดปัญหาไม่ให้มีมากเกินจนเกิดผลกระทบได้ วิธีป้องกันสัญญาณรบกวนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นวิทยุในเบื้องต้น มีดังนี้
          - ติดตั้งระบบกราวด์ที่ดี
          - ไม่วางอุปกรณ์ที่สร้างสัญญาณรบกวนสูงไว้ใกล้กัน
          - ลดความถี่ Carrier Frequency (VSD)

1) ใช้อุปกรณ์ที่ป้องกันการเกิดสัญญาณ

          อีกหนึ่งตัวเลือกในการป้องกันและแก้ไขปัญหาสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า คือ การใช้อุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อเป็นกำแพงป้องกันสัญญาณรบกวนโดยเฉพาะ ตามปกติแล้วจะนิยมใช้อุปกรณ์ชนิดที่เป็น Filter และ Shielding

2) ใช้อุปกรณ์ Filter

          อุปกรณ์ Filter หรืออาจเรียกกันว่า Noise Filter หรือ EMI/RFI Filter คือ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ลดสัญญาณรบกวนโดยใช้วิธีการกรองสัญญาณแปลกปลอมออก ไม่ให้สัญญาณนั้นเดินทางเข้าสู่วงจรอิเล็กทรอนิกส์หรือเข้าสู่แหล่งจ่ายไฟ ซึ่งในโรงงานมักจะติดตั้งอุปกรณ์ Filter ตัวนี้ไว้ที่ด้านอินพุตของอินเวอร์เตอร์ (VFD) โดยอุปกรณ์ Filter ที่นิยมใช้กัน เช่น ก้อนเฟอไรต์ (Ferrite Bead)

CS automation System จำหน่ายอินเวอร์เตอร์ (Inverter) หลากหลายแบรนด์และสินค้าอุตสาหกรรมที่ได้มาตรฐาน
-----------------------------------------
สนใจสั่งซื้อสินค้าหรือสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติม ได้ที่
Telephone : 090-197-5999 / 093-257-8787
Line@ : @inverter (มี @)
Inbox Facebook Page :  https://www.facebook.com/CSautomationsystem
Shopee :  https://shopee.co.th/electrical_home?categoryId=100010...