Nhiễu điện từ (EMI) là gì? Làm thế nào bạn có thể bảo vệ thiết bị của mình chống lại nó?

Nhiễu điện từ (EMI) là một thuật ngữ chung cho bất kỳ tín hiệu nào thoát ra khỏi đường dẫn dự định của nó và gây nhiễu cho các thiết bị điện tử gần đó. Nó có thể khiến các thiết bị điện và điện tử bị trục trặc hoặc thậm chí hỏng hoàn toàn.

Nếu bạn không muốn chi tiền cho việc sửa chữa hoặc thay thế không cần thiết do EMI gây ra, bạn phải hiểu nguyên nhân gây ra EMI và cách các thiết bị điện tử có thể được bảo vệ khỏi nó.

Vì vậy, những gì gây ra EMI? Nó ảnh hưởng như thế nào đến thiết bị điện tử của bạn, và làm thế nào bạn có thể bảo vệ khỏi những tác hại của nó?

Nguyên nhân gây ra EMI?

Bởi vì EMI là một thuật ngữ rộng được sử dụng để nói về các tín hiệu gây nhiễu ảnh hưởng đến các thành phần điện và điện khác nhau, các nguyên nhân tiềm ẩn của nó cũng rất rộng và đa dạng.

Nói chung, EMI có ba nguyên nhân: tự nhiên, nhân tạo và cố hữu.

Nhiễu điện từ tự nhiên

EMI tự nhiên được gây ra bởi các sự kiện tự nhiên như mưa bão, pháo sáng mặt trời và ánh sáng. Những hiện tượng xảy ra tự nhiên này có đủ tiềm năng để tạo ra sóng điện từ trong không khí, có thể áp đảo các thiết bị khác nhau.

EMI tự nhiên là một số loại EMI nguy hiểm nhất. Tùy thuộc vào cường độ của nó, sự kiện EMI tự nhiên có thể gây ra những bất tiện nhỏ (chẳng hạn như vùng phủ sóng viễn thông thấp) hoặc sự tàn phá thảm khốc dẫn đến mất điện toàn tiểu bang hoặc thậm chí toàn quốc.

Giao thoa do con người tạo ra

EMI do con người tạo ra được tạo ra bởi các thiết bị, thiết bị và cấu trúc do con người sản xuất. Một số nguồn gây nhiễu điện từ nhân tạo quen thuộc bao gồm tháp viễn thông vô tuyến, hệ thống radar, đường dây điện cao thế và thậm chí cả lò vi sóng trong nhà bếp của bạn.

EMI vốn có

EMI cố hữu xảy ra khi các thành phần bên trong của thiết bị vô tình tạo ra nhiễu với các thành phần khác của thiết bị, khiến máy bị hỏng hoặc trục trặc. Vấn đề này thường bắt nguồn từ việc thiết kế sản phẩm kém được sản xuất mà không có thử nghiệm thích hợp.

EMI vốn có thường là khó bảo vệ nhất, vì nhiễu đến từ chính thiết bị.

Bốn cơ chế khớp nối của EMI

Tìm hiểu nguyên nhân chung của EMI là một cách tuyệt vời để làm quen với hiện tượng có hại này. Nhưng nếu bạn muốn bảo vệ thiết bị điện tử của mình khỏi EMI, bạn cần phải hiểu biết về các cách khác nhau (cơ chế ghép nối) nhiễu điện từ có thể xâm nhập vào thiết bị của bạn.

Cơ chế ghép nối là các chế độ hoặc cách thức khác nhau để truyền năng lượng từ nguồn sang thiết bị. Vì vậy, việc hiểu các cơ chế ghép nối khác nhau của nhiễu điện từ có thể giúp bạn xác định cách EMI có thể xâm nhập và lưu thông trên thiết bị của bạn.

Bằng cách đó, bạn có thể xác định những khu vực nào nên được che chắn khỏi nó. Đây là bốn cơ chế ghép nối của EMI mà bạn nên tập trung vào để bảo vệ thiết bị của mình.

1. Dẫn điện

Điều này xảy ra khi nhiễu do sự truyền sóng điện từ qua các vật dẫn vật lý như dây và cáp. Nguyên nhân xảy ra khi hai hoặc nhiều thiết bị sử dụng các tần số khác nhau được kết nối qua cáp khiến chúng hoạt động sai.

Loại EMI này thường là một vấn đề đối với các bộ nguồn khác nhau.

2. Bức xạ

Điều này xảy ra khi các thiết bị điện tử bị lấn át bởi sóng vô tuyến. EMI bức xạ có xu hướng được chú ý nhiều hơn khi các thiết bị (chẳng hạn như điện thoại di động) được sử dụng gần hệ thống radar, đường dây tải điện hoặc tháp viễn thông.

3. Điện dung

Khớp nối EMI này được quan sát khi các thành phần bên trong của một thiết bị phát ra quá nhiều tiếng ồn mà nó gây nhiễu cho các thành phần điện khác trong mạch. EMI điện dung thường là kết quả của thiết kế kém hoặc các thành phần bên trong mạch bị trục trặc. Đây cũng là cơ chế ghép nối phổ biến nhất cho các EMI vốn có.

4. Quy nạp

Kiểu ghép nối này xảy ra do sự gần nhau của hai hoặc nhiều thiết bị dẫn đến việc tạo ra điện trường làm gián đoạn hoạt động thường xuyên của chúng. Điều này thường được quan sát thấy khi các dây cáp không có lớp bảo vệ thích hợp bị bó lại với nhau, tạo ra dòng điện xoáy ảnh hưởng đến các thiết bị.

Cách bảo vệ thiết bị của bạn khỏi EMI

Hầu hết các thiết bị điện tử đã được trang bị một số cấp độ bảo vệ EMI theo thiết kế. Tuy nhiên, điều này không đảm bảo rằng thiết bị của bạn an toàn trước EMI.

Bạn vẫn có thể thực hiện một số việc để bổ sung tính năng bảo vệ EMI đã có trên thiết bị của mình. Cố gắng thực hiện nhiều điều sau đây bất cứ khi nào có thể.

1. Bảo vệ cáp thích hợp

Cáp và hệ thống dây điện là những con đường phổ biến mà EMI có thể len ​​lỏi vào thiết bị hoặc thiết bị của bạn. Việc sử dụng cáp được che chắn sẽ ngăn chặn hoặc ít nhất làm giảm tác động của EMI cảm ứng hoặc bức xạ cố gắng xâm nhập vào thiết bị của bạn. Cáp có vỏ bọc chỉ đơn giản là cáp được cách điện bằng một lớp nhôm bổ sung.

2. Sử dụng cáp đôi xoắn

Sử dụng cáp xoắn đôi sẽ giúp giảm ảnh hưởng của EMI cảm ứng xâm nhập vào thiết bị của bạn. Có một cặp cáp xoắn giúp giảm EMI bằng cách triệt tiêu các tần số của nhau, ngăn chặn việc tạo ra các trường điện từ

3. Khoảng cách thích hợp

Tất cả các thiết bị điện tử sẽ phát ra một mức độ ồn nào đó vào bầu khí quyển. Tốt nhất là phân bổ khoảng cách thích hợp giữa chúng để đảm bảo các tín hiệu này không gây nhiễu lẫn nhau.

Ví dụ: bạn sẽ muốn tránh đặt máy tính, TV hoặc bộ định tuyến của mình từ các thiết bị ồn ào trong nhà như lò vi sóng, bộ biến tần, bếp từ, lò sưởi và bộ tản nhiệt.

4. Sử dụng Băng che chắn EMI

Băng che chắn EMI là loại băng đặc biệt được sử dụng để chứa tín hiệu từ thiết bị của bạn và chặn tín hiệu bên ngoài từ các thiết bị khác. Đây là những cách thuận tiện để giảm thiểu các EMI bức xạ tới mà không cần tốn tiền mua các tấm chắn và cáp đặc biệt cho các thiết bị cụ thể.

Chúng cũng nhanh chóng và dễ cài đặt vì về cơ bản bạn có thể dán chúng vào bất kỳ khu vực nào của thiết bị hoặc cáp mà bạn cho rằng có thể bị ảnh hưởng bởi EMI bức xạ.

5. Mua đồ điện tử được EMC phê duyệt

Vẫn còn nhiều thiết bị điện tử chưa đạt chứng chỉ Tương thích Điện từ (EMC). Việc có thiết bị điện tử được chứng nhận EMC đảm bảo rằng thiết bị của bạn đã được thiết kế và thử nghiệm để ngăn chặn hoặc giảm nhiễu có thể đến và đi.

Nhiều chứng nhận an toàn sản phẩm triển khai EMC — bạn có thể dễ dàng phát hiện ra chúng bằng cách tìm biểu tượng hoặc nhãn hiệu cụ thể được minh họa trên sản phẩm. Một số sản phẩm của chúng tôi cũng đi kèm với các bộ phận có vẻ vô dụng, chẳng hạn như hạt ferit, nhưng rất cần thiết để ngăn chặn EMI.

Vì vậy, nếu bạn đang mua một thiết bị, đặc biệt là một thiết bị rẻ hơn từ một nhà sản xuất chưa được kiểm tra, bạn nên kiểm tra các bộ phận của nó để xem liệu nó có được che chắn và bảo vệ EMI thích hợp hay không.

EMI phổ biến hơn bạn nghĩ

Nhiều người có quan niệm rằng EMI chỉ xảy ra trong những trường hợp hiếm hoi. Tuy nhiên, điều này không thể xa hơn sự thật. Trên thực tế, có thể bạn đã gặp phải EMI bên trong hộ gia đình của mình.

EMI không phải lúc nào cũng dẫn đến các thiết bị hoạt động sai. EMI gia dụng thường không đủ mạnh để ảnh hưởng đến hiệu suất của thiết bị của bạn. Mặc dù hiệu ứng có thể không hiển thị ngay lập tức, nhưng nhiễu yếu nhưng liên tục sẽ làm giảm tuổi thọ thiết bị điện tử của bạn.