Môi trường điện tử ngày càng phức tạp và suy thoái, làm cho các sản phẩm điện và điện tử, đặc biệt là các chuẩn EMC , EMI và EMS trở thành mối quan tâm ngày càng tăng của các chính phủ và các doanh nghiệp sản xuất. Vậy EMC, EMI và EMS là gì? Tại sao cần có chuẩn EMC, EMI, EMS? Mời các bạn cùng tìm hiểu trong bài viết này.
Khái niệm EMC, EMI và EMS
EMC là viết tắt của tên Electro-magnetic Compatibilty – tương thích điện từ nghĩa là khả năng hoạt động được bình thường của thiết bị trong môi trường điện từ ;không gây nhiễu điện từ cho bất kỳ thiết bị điện; hệ thống thiết bị nào khác. Chẳng hạn khi một bóng đèn được thắp sáng thì tự bản thân bóng đèn cần có khả năng chống lại được những can nhiễu bên ngoài tác động vào; phải đảm bảo không gây ảnh hưởng nhiễu đến các thiết bị điện khác.
EMI viết tắt của từ ElectroMagnetic Interference – Nhiễu điện từ nghĩa là khi một thiết bị điện hoạt động phát ra các trường điện từ gây ra nhiễu; ảnh hưởng đến các thiết bị khác đang hoạt động trong môi trường đó. Ví dụ; bạn dễ dàng nhận thấy ảnh hưởng của nhiễu sóng điện từ lên cáp mạng khi tín hiệu bị chập chờn hoặc mất kết nối tạm thời. EMI có thể phân ra làm nhiễu thiên nhiên và nhiễu công nghiệp.
- EMI thiên nhiên bao gồm: từ trường khí quyển; bức xạ mặt trời; mặt trăng.
- EMI công nghiệp bao gồm: tia lửa điện; phóng điện hồ quang; vô tuyến.
EMS viết tắt của từ Electro Magnetic Susceptibility – Khả năng miễn nhiễm điện từ là khả năng hoạt động của thiết bị điện; điện tử đúng chức năng khi bị ảnh hưởng của nhiễu điện từ gây ra.
Ý Nghĩa Của Các Tiêu Chuẩn EMC, EMI và EMS
EMC
Khi thiết bị điện, điện tử hoạt động thường phát các bức xạ điện từ, cường độ bức xạ càng cao càng gây ảnh hưởng đến các thiết bị xung quanh, đồng thời có thể tác động đến sức khỏe của con người. Một thiết bị điện đạt chuẩn EMC cần đảm bảo nó phải làm việc bình thường khi các nguồn tín hiệu khác đã hoạt động đồng thời không được gây ra nhiễu điện từ vượt quá tiêu chuẩn cho phép so với sự hoạt động bình thường của thiết bị khác. Vì vậy EMC đóng vai trò quan trọng đối với các thiết bị điện, điện tử:
Lược đồ các bài test EMC
Giảm thiểu vấn đề nhiễu sóng điện từ ở các thiết bị điện; điện tử: EMC có ý nghĩa rất lớn trong hoạt động của các thiết bị này tại khu vực sử dụng. Các thiết bị không có gắn tiêu chuẩn EMC có thể gây ra nhiễu sóng; rối loạn ở các thiết bị điện. Ví dụ điển hình trong các thiết bị đèn led; nếu không sử dụng EMC chúng sẽ gây ra nhiễu sóng vô tuyến; điện thoại; đài; bất kỳ thiết bị nào có sóng điện từ. Đối với đèn LED có sử dụng tiêu chuẩn EMC bạn có thể biết được khả năng gây nhiễu của chúng từ đó đưa ra sự lựa chọn thích hợp các sản phẩm đèn LED cho nhu cầu sử dụng của mình đảm bảo sự hoạt động lâu bền của các thiết bị khác.
Đảm bảo an toàn sức khỏe của người tiêu dùng: việc sử dụng các sản phẩm có áp dụng tiêu chuẩn EMC thì đều có tính an toàn cao. Ngoài khả năng đánh giá nhiễu điện từ; EMC còn có tính quyết định đảm bảo sức khỏe con người. Nếu bạn sử dụng những thiết bị kém chất lượng có thể khiến thiết bị quá tải gây chập; cháy; nổ rất nguy hiểm với người sử dụng; ảnh hưởng đến cuộc sống hàng ngày. Vậy nên các sản phẩm có tiêu chuẩn EMC tức là đã trải qua quy trình đánh giá xem xét mức độ ảnh hưởng của chúng với người sử dụng trên tất cả các phương diện. Sử dụng các thiết bị này góp phần đảm bảo sức khỏe và an toàn của bản thân và mọi người xung quanh.
EMI
Nhiễu EMI là một dạng xáo trộn sóng điện từ làm giảm hiệu quả làm việc của thiết bị thậm chí khiến nó ngừng hoạt động. EMI có hai biểu hiện, thứ nhất thông qua dây dẫn, các thiết bị dùng điện đều bị ảnh hưởng, thứ hai là qua bức xạ không gian.
Hiện nay, các thiết bị sử dụng phổ biến trong gia đình như: điện thoại di động; thiết bị điều khiển tự động; máy vi tính; máy nghe nhạc; ti vi;… chắc chắn đều bị ảnh hưởng của nhiễu điện từ với mức độ ảnh hưởng khác nhau tùy vào mức độ; kết quả làm giảm chất lượng hay gây sai lệch thông tin. Chẳng hạn máy vi tính của bạn nếu bị ảnh hưởng của nhiễu điện từ vượt quá mức cho phép nó có thể bị treo máy hay nghiêm trọng hơn gây mất các dữ liệu quan trọng của bạn. Hoặc đối với hệ thống thông tin liên lạc quan trọng trong các cơ quan nhà nước; bệnh viện; trường học; nhiễu điện từ gây hưởng đến các thiết bị điện điện tử gây ra sai lệch thông tin, tín hiệu nhận được.
Do vậy việc áp dụng đúng tiêu chuẩn EMI đối với các thiết bị điện; điện tử là điều quan trọng và cần thiết để ngăn ngừa những ảnh hưởng có thể gây ra do nhiễu điện từ.
EMS
Khả năng miễn nhiễm điện từ EMS cùng với nhiễu điện từ EMI là hai yếu tố chính tạo nên tương thích điện từ EMC. Việc giảm nhiễu điện từ cần kết hợp giải quyết vấn đề là tăng miễn nhiễm điện từ EMS và giảm nhiễu EMI.
Ảnh hưởng của quy định EMC đối với thị trường quốc tế
Việc đưa ra chuẩn EMC (Tương Thích Điện Từ) là cần thiết để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả của các thiết bị điện tử. Các thiết bị này cần hoạt động mà không bị ảnh hưởng bởi các nhiễu điện từ từ các thiết bị khác trong cùng môi trường, và chuẩn EMC giúp đảm bảo điều này. Điều này không chỉ bảo vệ sức khỏe và an toàn của người dùng bằng cách giảm thiểu các rủi ro từ nhiễu điện từ, mà còn đảm bảo tính tương thích và hiệu suất của thiết bị khi chúng được sử dụng cùng nhau.
Tuân thủ các chuẩn EMC cũng là một yêu cầu pháp lý ở nhiều quốc gia và khu vực, như Liên minh Châu Âu, Hoa Kỳ, Nhật Bản. Việc tuân thủ này là bắt buộc để sản phẩm có thể được chứng nhận và lưu hành trên thị trường, giúp các doanh nghiệp tránh bị phạt và các vấn đề pháp lý. Không tuân thủ các chuẩn EMC có thể dẫn đến việc sản phẩm bị thu hồi, phạt tiền, hoặc thậm chí bị cấm lưu hành, do đó việc áp dụng các chuẩn này giúp giảm thiểu rủi ro pháp lý và thương mại, đồng thời bảo vệ uy tín thương hiệu.
Các chuẩn EMC tạo ra một sân chơi công bằng cho tất cả các nhà sản xuất, thúc đẩy sự cạnh tranh lành mạnh và khuyến khích sự đổi mới. Mọi sản phẩm phải đáp ứng các yêu cầu giống nhau, điều này thúc đẩy các nhà sản xuất đầu tư vào nghiên cứu và phát triển để tạo ra các sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn cao về tương thích điện từ. Do đó chất lượng sản phẩm được cải thiện và sự tiến bộ công nghệ được thúc đẩy.
Tiêu chuẩn chứng nhận EMC đã được áp dụng như thế nào?
Quy định và tiêu chuẩn quốc gia
Các quốc gia và khu vực khác nhau có các tiêu chuẩn và quy định riêng về EMC để đảm bảo các thiết bị điện và điện tử hoạt động ổn định và an toàn. Ví dụ:
- Châu Âu: EU áp dụng Chỉ thị EMC 2014/30/EU (trước đây là 2004/108/EC), yêu cầu các thiết bị phải có dấu CE để được bán trong thị trường châu Âu.
- Hoa Kỳ: Quy định bởi FCC (Federal Communications Commission) theo Bộ luật CFR 47 / FCC Rules.
- Trung Quốc: Áp dụng các tiêu chuẩn quốc gia như GB4343-1995, GB4343.2-1999 và GB17625.1-1998.
Phát hành tiêu chuẩn cụ thể
Các tiêu chuẩn EMC cụ thể được phát hành và áp dụng như sau:
- GB4343-1995: “Hộ gia đình và các sản phẩm tương tự như các thiết bị điện, sưởi ấm, dụng cụ điện, phương pháp đo lường và giá trị cho phép các đặc tính can nhiễu của thiết bị điện không dây”, ban hành vào ngày 25 tháng 8 năm 1995 và bắt đầu thực hiện từ ngày 1 tháng 12 năm 1996.
- GB4343.2-1999: “Các thiết bị tương thích điện từ hộ gia đình, dụng cụ điện và thiết bị tương tự – phần thứ hai mức độ miễn nhiễm”, ban hành vào ngày 23 tháng 3 năm 1999 và thực hiện từ ngày 1 tháng 4 năm 2000.
- GB17625.1-1998: “Giới hạn của dòng điện và sự hài hòa của điện áp thấp và thiết bị điện (thiết bị của mỗi dòng điện ≤16A)”, ban hành vào ngày 14 tháng 12 năm 1998 và thực hiện từ ngày 1 tháng 12 năm 1999.Tiêu chuẩn hiện nay được khuyến khích áp dụng, nếu không hợp lệ cũng không dựa vào chứng nhận tổng thể phán xét. Chứng nhận EMC cho các thiết bị điện gia dụng tiến hành các bài kiểm tra của EMC
Kiểm tra và chứng nhận EMC
Quy trình kiểm tra và chứng nhận EMC bao gồm hai khía cạnh chính:
Phát xạ điện từ (EMI)
- Điện áp can nhiễu liên tục (150kHz ~ 30 MHz)
- Điện áp can nhiễu không liên tục (âm thanh xè xè) (150kHz, 500kHz, 1.4 MHz và 30 MHz)
- Công suất can nhiễu (30 MHz ~ 300 MHz)
- Dòng điện hài (2 đến 40 sóng hài)
Miễn nhiễm điện từ (EMS)
- Miễn dịch phóng tĩnh điện
- Bức xạ điện từ trường (80MHz ~ 1000 MHz) miễn nhiễm
- Điện kháng nhanh / mạnh động
- Tăng đột ngột (sét) miễn nhiễm
- Nhập vào dòng điện (150kHz ~ 230MHz) miễn dịch
- Điện áp gián đoạn và giảm trong thời gian ngắn
Thiết bị gì cần tuân thủ chỉ thị về khả năng tương thích điện từ?
Thiết bị gia dụng
- Máy giặt, máy sấy, tủ lạnh
- Lò vi sóng, lò nướng
- Máy hút bụi, máy sưởi
- TV, đầu phát DVD, hệ thống âm thanh
Thiết bị viễn thông và mạng
- Điện thoại di động, điện thoại cố định
- Router, modem, bộ phát Wi-Fi
- Thiết bị chuyển mạch và định tuyến
Thiết bị công nghiệp
- Máy móc công nghiệp, robot tự động hóa
- Bộ điều khiển lập trình (PLC)
- Thiết bị điện trong nhà máy
Thiết bị y tế
- Máy MRI, máy CT
- Thiết bị đo huyết áp, máy tạo nhịp tim
- Máy theo dõi bệnh nhân, thiết bị xét nghiệm
Thiết bị công nghệ thông tin
- Máy tính, laptop
- Máy in, máy quét
- Màn hình, bộ lưu điện
Thiết bị chiếu sáng
- Đèn LED, đèn huỳnh quang
- Đèn chiếu sáng công nghiệp và dân dụng
Thiết bị âm thanh và hình ảnh
- Máy ảnh, máy quay phim
- Loa, bộ khuếch đại âm thanh
Thiết bị điện tử tiêu dùng
- Điều khiển từ xa
- Đồng hồ thông minh, thiết bị đeo tay
Phương tiện giao thông
- Ô tô, xe máy
- Hệ thống điều khiển điện tử trong xe
- Thiết bị định vị GPS
Hệ thống an ninh và giám sát
- Camera giám sát
- Hệ thống báo động
Thiết bị quân sự và hàng không
- Radar, hệ thống liên lạc quân sự
- Thiết bị điện tử trên máy bay
Tóm lại, hầu hết các thiết bị điện và điện tử đều phải tuân thủ chỉ thị EMC để đảm bảo chúng hoạt động ổn định và an toàn trong môi trường điện từ phức tạp. Điều này bao gồm cả các thiết bị gia dụng, công nghiệp, y tế, viễn thông, công nghệ thông tin, chiếu sáng, âm thanh và hình ảnh, tiêu dùng, giao thông, an ninh và giám sát, cũng như quân sự và hàng không. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn EMC là cần thiết để các thiết bị này có thể được chứng nhận và lưu hành trên thị trường, đồng thời bảo vệ người dùng và đảm bảo tính tương thích và hiệu suất của hệ thống điện tử.
