ข่าว

ตัวเก็บประจุเป็นหนึ่งในส่วนประกอบที่ใช้กันมากที่สุดบนแผงวงจรเนื่องจากจำนวนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (ตั้งแต่โทรศัพท์มือถือไปจนถึงรถยนต์) ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ความต้องการตัวเก็บประจุก็เพิ่มขึ้นเช่นกันการระบาดใหญ่ของ Covid 19 ได้ส่งผลกระทบต่อห่วงโซ่อุปทานส่วนประกอบทั่วโลกตั้งแต่เซมิคอนดักเตอร์ไปจนถึงส่วนประกอบแบบพาสซีฟ และตัวเก็บประจุก็ขาดแคลน1
การสนทนาในหัวข้อตัวเก็บประจุสามารถเปลี่ยนเป็นหนังสือหรือพจนานุกรมได้อย่างง่ายดายประการแรก มีตัวเก็บประจุหลายประเภท เช่น ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า ตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม ตัวเก็บประจุแบบเซรามิก เป็นต้นจากนั้นในประเภทเดียวกันจะมีวัสดุอิเล็กทริกที่แตกต่างกันนอกจากนี้ยังมีชั้นเรียนที่แตกต่างกันสำหรับโครงสร้างทางกายภาพนั้นมีประเภทตัวเก็บประจุแบบสองขั้วและสามขั้วนอกจากนี้ยังมีตัวเก็บประจุชนิด X2Y ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วก็คือตัวเก็บประจุ Y คู่หนึ่งที่ห่อหุ้มไว้ในตัวเดียวแล้วซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ล่ะ?ความจริงก็คือ หากคุณนั่งลงและเริ่มอ่านคู่มือการเลือกตัวเก็บประจุจากผู้ผลิตรายใหญ่ คุณก็สามารถใช้เวลาทั้งวันได้อย่างง่ายดาย!
เนื่องจากบทความนี้เกี่ยวกับพื้นฐาน ฉันจะใช้วิธีอื่นตามปกติตามที่กล่าวไว้ข้างต้น คำแนะนำในการเลือกตัวเก็บประจุสามารถพบได้ง่ายบนเว็บไซต์ของซัพพลายเออร์ 3 และ 4 และวิศวกรภาคสนามมักจะสามารถตอบคำถามส่วนใหญ่เกี่ยวกับตัวเก็บประจุได้ในบทความนี้ ฉันจะไม่ทำซ้ำสิ่งที่คุณพบบนอินเทอร์เน็ต แต่จะสาธิตวิธีการเลือกและใช้ตัวเก็บประจุผ่านตัวอย่างที่เป็นประโยชน์การเลือกตัวเก็บประจุบางแง่มุมที่ไม่ค่อยมีใครรู้จัก เช่น การเสื่อมสภาพของความจุไฟฟ้า ก็จะได้รับการคุ้มครองเช่นกันหลังจากอ่านบทความนี้แล้ว คุณควรมีความเข้าใจเกี่ยวกับการใช้ตัวเก็บประจุเป็นอย่างดี
หลายปีก่อน ตอนที่ฉันทำงานในบริษัทที่ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เรามีคำถามสัมภาษณ์วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์กำลังคนหนึ่งในแผนผังของผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่ เราจะถามผู้สมัครที่มีศักยภาพว่า "หน้าที่ของตัวเก็บประจุไฟฟ้า DC link อิเล็กโทรไลติคคืออะไร"และ “ตัวเก็บประจุแบบเซรามิกที่อยู่ติดกับชิปมีหน้าที่อะไร”เราหวังว่าคำตอบที่ถูกต้องคือ ตัวเก็บประจุแบบ DC บัส ใช้สำหรับเก็บพลังงาน ตัวเก็บประจุแบบเซรามิก ใช้สำหรับกรอง
คำตอบที่ “ถูกต้อง” ที่เราค้นหานั้นแสดงให้เห็นว่าทุกคนในทีมออกแบบมองตัวเก็บประจุจากมุมมองของวงจรธรรมดา ไม่ใช่จากมุมมองของทฤษฎีภาคสนามมุมมองของทฤษฎีวงจรไม่ผิดที่ความถี่ต่ำ (ตั้งแต่ไม่กี่ kHz ถึงไม่กี่ MHz) ทฤษฎีวงจรมักจะสามารถอธิบายปัญหาได้ดีเนื่องจากที่ความถี่ต่ำกว่า สัญญาณจะอยู่ในโหมดดิฟเฟอเรนเชียลเป็นหลักเมื่อใช้ทฤษฎีวงจร เราจะเห็นตัวเก็บประจุที่แสดงในรูปที่ 1 โดยที่ความต้านทานอนุกรมสมมูล (ESR) และการเหนี่ยวนำอนุกรมสมมูล (ESL) ทำให้อิมพีแดนซ์ของตัวเก็บประจุเปลี่ยนแปลงตามความถี่
รุ่นนี้อธิบายประสิทธิภาพของวงจรได้ครบถ้วนเมื่อมีการสลับวงจรอย่างช้าๆอย่างไรก็ตาม เมื่อความถี่เพิ่มขึ้น สิ่งต่างๆ ก็มีความซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆเมื่อถึงจุดหนึ่ง ส่วนประกอบจะเริ่มแสดงความไม่เชิงเส้นเมื่อความถี่เพิ่มขึ้น โมเดล LCR แบบธรรมดาก็มีข้อจำกัด
วันนี้ หากฉันถูกถามคำถามสัมภาษณ์เดียวกัน ฉันจะสวมแว่นตาสังเกตการณ์ทฤษฎีภาคสนามและบอกว่าตัวเก็บประจุทั้งสองประเภทเป็นอุปกรณ์กักเก็บพลังงานข้อแตกต่างก็คือตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าสามารถกักเก็บพลังงานได้มากกว่าตัวเก็บประจุแบบเซรามิกแต่ในแง่ของการส่งผ่านพลังงาน ตัวเก็บประจุแบบเซรามิกสามารถส่งพลังงานได้เร็วกว่าสิ่งนี้อธิบายว่าทำไมจึงต้องวางตัวเก็บประจุแบบเซรามิกไว้ข้างชิป เนื่องจากชิปมีความถี่ในการสลับและความเร็วในการสลับที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับวงจรกำลังหลัก
จากมุมมองนี้ เราสามารถกำหนดมาตรฐานประสิทธิภาพสำหรับตัวเก็บประจุได้สองแบบหนึ่งคือปริมาณพลังงานที่ตัวเก็บประจุสามารถกักเก็บได้ และอีกอย่างคือความเร็วของพลังงานที่สามารถถ่ายโอนได้ทั้งสองอย่างขึ้นอยู่กับวิธีการผลิตตัวเก็บประจุ วัสดุอิเล็กทริก การเชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุ และอื่นๆ
เมื่อปิดสวิตช์ในวงจร (ดูรูปที่ 2) แสดงว่าโหลดต้องการพลังงานจากแหล่งพลังงานความเร็วที่สวิตช์นี้ปิดจะกำหนดความเร่งด่วนของความต้องการพลังงานเนื่องจากพลังงานเดินทางด้วยความเร็วแสง (ครึ่งหนึ่งของความเร็วแสงในวัสดุ FR4) จึงต้องใช้เวลาในการถ่ายโอนพลังงานนอกจากนี้ยังมีอิมพีแดนซ์ที่ไม่ตรงกันระหว่างแหล่งกำเนิดและสายส่งและโหลดซึ่งหมายความว่าพลังงานจะไม่ถูกถ่ายโอนในการเดินทางครั้งเดียว แต่ในรอบการเดินทางหลายรอบ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเมื่อสวิตช์ถูกเปลี่ยนอย่างรวดเร็ว เราจะเห็นความล่าช้าและเสียงกริ่งในรูปคลื่นของการสลับ
รูปที่ 2: ต้องใช้เวลาสักพักกว่าที่พลังงานจะแพร่กระจายในอวกาศความต้านทานไม่ตรงกันทำให้เกิดการถ่ายโอนพลังงานหลายรอบ
ความจริงที่ว่าการส่งพลังงานต้องใช้เวลาและการเดินทางไปกลับหลายครั้งบอกเราว่าเราต้องเคลื่อนย้ายพลังงานให้ใกล้กับโหลดมากที่สุด และเราจำเป็นต้องค้นหาวิธีส่งมอบพลังงานอย่างรวดเร็ววิธีแรกมักทำได้โดยการลดระยะห่างทางกายภาพระหว่างโหลด สวิตช์ และตัวเก็บประจุอย่างหลังทำได้โดยการรวบรวมกลุ่มตัวเก็บประจุที่มีความต้านทานน้อยที่สุด
ทฤษฎีภาคสนามยังอธิบายถึงสาเหตุที่ทำให้เกิดสัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไปกล่าวโดยสรุป สัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไปจะถูกสร้างขึ้นเมื่อไม่เป็นไปตามความต้องการพลังงานของโหลดในระหว่างการเปลี่ยนดังนั้นพลังงานที่เก็บไว้ในช่องว่างระหว่างโหลดและตัวนำใกล้เคียงจะถูกจัดเตรียมไว้เพื่อรองรับความต้องการขั้นตอนช่องว่างระหว่างโหลดและตัวนำใกล้เคียงคือสิ่งที่เราเรียกว่ากาฝาก/ความจุร่วมกัน (ดูรูปที่ 2)
เราใช้ตัวอย่างต่อไปนี้เพื่อสาธิตวิธีใช้ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า ตัวเก็บประจุเซรามิกหลายชั้น (MLCC) และตัวเก็บประจุแบบฟิล์มใช้ทั้งทฤษฎีวงจรและสนามเพื่ออธิบายประสิทธิภาพของตัวเก็บประจุที่เลือก
ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าส่วนใหญ่จะใช้ในดีซีลิงค์เป็นแหล่งพลังงานหลักการเลือกใช้ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้ามักขึ้นอยู่กับ:
สำหรับประสิทธิภาพของ EMC คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของตัวเก็บประจุคือคุณลักษณะด้านอิมพีแดนซ์และความถี่การปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ความถี่ต่ำจะขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของตัวเก็บประจุดีซีลิงค์เสมอ
อิมพีแดนซ์ของดีซีลิงค์ไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับ ESR และ ESL ของตัวเก็บประจุเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับพื้นที่ของลูปความร้อนด้วย ดังแสดงในรูปที่ 3 พื้นที่ลูปความร้อนที่ใหญ่ขึ้นหมายความว่าการถ่ายโอนพลังงานใช้เวลานานขึ้น ดังนั้นประสิทธิภาพ จะได้รับผลกระทบ
ตัวแปลง DC-DC แบบ step-down ถูกสร้างขึ้นเพื่อพิสูจน์สิ่งนี้การตั้งค่าการทดสอบ EMC การปฏิบัติตามข้อกำหนดล่วงหน้าที่แสดงในรูปที่ 4 ทำการสแกนการแผ่รังสีที่ดำเนินการระหว่าง 150kHz ถึง 108MHz
สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่าตัวเก็บประจุที่ใช้ในกรณีศึกษานี้ทั้งหมดมาจากผู้ผลิตรายเดียวกันเพื่อหลีกเลี่ยงความแตกต่างในลักษณะอิมพีแดนซ์เมื่อบัดกรีตัวเก็บประจุบน PCB ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีสายยาว เนื่องจากจะทำให้ ESL ของตัวเก็บประจุเพิ่มขึ้นรูปที่ 5 แสดงการกำหนดค่าทั้งสามแบบ
ผลการปล่อยก๊าซที่ดำเนินการของการกำหนดค่าทั้งสามนี้แสดงอยู่ในรูปที่ 6 จะเห็นได้ว่าเมื่อเปรียบเทียบกับตัวเก็บประจุ 680 µF ตัวเดียว ตัวเก็บประจุ 330 µF สองตัวให้ประสิทธิภาพการลดเสียงรบกวนที่ 6 dB ในช่วงความถี่ที่กว้างขึ้น
จากทฤษฎีวงจรอาจกล่าวได้ว่าโดยการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุสองตัวแบบขนาน ทั้ง ESL และ ESR จะลดลงครึ่งหนึ่งจากมุมมองของทฤษฎีสนาม ไม่เพียงมีแหล่งพลังงานเพียงแหล่งเดียวเท่านั้น แต่ยังมีแหล่งพลังงานสองแหล่งที่ถูกจ่ายให้กับโหลดเดียวกัน ซึ่งช่วยลดเวลาการส่งผ่านพลังงานโดยรวมได้อย่างมีประสิทธิภาพอย่างไรก็ตาม ที่ความถี่สูงกว่า ความแตกต่างระหว่างตัวเก็บประจุ 330 µF สองตัวกับตัวเก็บประจุ 680 µF หนึ่งตัวจะลดลงเนื่องจากสัญญาณรบกวนความถี่สูงบ่งชี้ว่าการตอบสนองพลังงานขั้นตอนไม่เพียงพอเมื่อย้ายตัวเก็บประจุ 330 µF ใกล้กับสวิตช์ เราจะลดเวลาการถ่ายโอนพลังงาน ซึ่งเพิ่มการตอบสนองขั้นตอนของตัวเก็บประจุได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ผลลัพธ์ที่ได้บอกบทเรียนที่สำคัญมากแก่เราโดยทั่วไปการเพิ่มความจุของตัวเก็บประจุตัวเดียวจะไม่รองรับความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นในระดับขั้นหากเป็นไปได้ ให้ใช้ส่วนประกอบคาปาซิทีฟที่มีขนาดเล็กกว่ามีเหตุผลที่ดีหลายประการสำหรับเรื่องนี้ประการแรกคือต้นทุนโดยทั่วไปแล้ว สำหรับขนาดบรรจุภัณฑ์ที่เท่ากัน ต้นทุนของตัวเก็บประจุจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณตามค่าความจุการใช้ตัวเก็บประจุตัวเดียวอาจมีราคาแพงกว่าการใช้ตัวเก็บประจุขนาดเล็กหลายตัวเหตุผลที่สองคือขนาดปัจจัยจำกัดในการออกแบบผลิตภัณฑ์มักจะอยู่ที่ความสูงของส่วนประกอบต่างๆสำหรับตัวเก็บประจุความจุขนาดใหญ่ ความสูงมักจะสูงเกินไป ซึ่งไม่เหมาะกับการออกแบบผลิตภัณฑ์เหตุผลที่สามคือประสิทธิภาพของ EMC ที่เราเห็นในกรณีศึกษา
อีกปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อใช้ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าก็คือ เมื่อคุณเชื่อมต่อตัวเก็บประจุสองตัวแบบอนุกรมเพื่อแบ่งแรงดันไฟฟ้า คุณจะต้องมีตัวต้านทานที่สมดุล 6
ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ตัวเก็บประจุแบบเซรามิกเป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กที่สามารถให้พลังงานได้อย่างรวดเร็วฉันมักถูกถามคำถามว่า "ฉันต้องการตัวเก็บประจุมากแค่ไหน"คำตอบสำหรับคำถามนี้คือ สำหรับตัวเก็บประจุแบบเซรามิก ค่าความจุไฟฟ้าไม่ควรมีความสำคัญขนาดนั้นข้อควรพิจารณาที่สำคัญในที่นี้คือการกำหนดความถี่ที่ความเร็วการถ่ายโอนพลังงานจะเพียงพอสำหรับการใช้งานของคุณหากการปล่อยที่ดำเนินการล้มเหลวที่ 100 MHz ตัวเก็บประจุที่มีความต้านทานน้อยที่สุดที่ 100 MHz จะเป็นตัวเลือกที่ดี
นี่เป็นความเข้าใจผิดอีกประการหนึ่งของ MLCCฉันเคยเห็นวิศวกรใช้พลังงานจำนวนมากในการเลือกตัวเก็บประจุแบบเซรามิกที่มี ESR และ ESL ต่ำที่สุด ก่อนที่จะเชื่อมต่อตัวเก็บประจุเข้ากับจุดอ้างอิง RF ผ่านเส้นทางยาวๆเป็นที่น่าสังเกตว่า ESL ของ MLCC มักจะต่ำกว่าค่าความเหนี่ยวนำการเชื่อมต่อบนบอร์ดมากตัวเหนี่ยวนำการเชื่อมต่อยังคงเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อความต้านทานความถี่สูงของตัวเก็บประจุเซรามิก7
รูปที่ 7 แสดงตัวอย่างที่ไม่ดีเส้นยาว (ยาว 0.5 นิ้ว) ทำให้เกิดการเหนี่ยวนำอย่างน้อย 10nHผลการจำลองแสดงให้เห็นว่าความต้านทานของตัวเก็บประจุสูงกว่าที่คาดไว้ที่จุดความถี่ (50 MHz) มาก
ปัญหาอย่างหนึ่งของ MLCC ก็คือพวกมันมีแนวโน้มที่จะสอดคล้องกับโครงสร้างอุปนัยบนบอร์ดดังที่เห็นได้จากตัวอย่างที่แสดงในรูปที่ 8 ซึ่งการใช้ MLCC 10 µF ทำให้เกิดเสียงสะท้อนที่ประมาณ 300 kHz
คุณสามารถลดการสั่นพ้องได้โดยการเลือกส่วนประกอบที่มี ESR ใหญ่กว่า หรือเพียงแค่ใส่ตัวต้านทานค่าต่ำ (เช่น 1 โอห์ม) อนุกรมกับตัวเก็บประจุวิธีการประเภทนี้ใช้ส่วนประกอบที่สูญเสียเพื่อระงับระบบอีกวิธีหนึ่งคือการใช้ค่าความจุอื่นเพื่อย้ายเสียงสะท้อนไปยังจุดเสียงสะท้อนที่ต่ำกว่าหรือสูงกว่า
ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มถูกนำมาใช้ในการใช้งานหลายอย่างตัวเก็บประจุเหล่านี้เป็นตัวเลือกตัวเก็บประจุสำหรับคอนเวอร์เตอร์ DC-DC กำลังสูงและใช้เป็นตัวกรองป้องกัน EMI ข้ามสายไฟ (AC และ DC) และการกำหนดค่าการกรองโหมดทั่วไปเราใช้ตัวเก็บประจุ X เป็นตัวอย่างเพื่อแสดงจุดหลักบางประการของการใช้ตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม
หากเหตุการณ์ไฟกระชากเกิดขึ้น จะช่วยจำกัดความเครียดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดบนเส้น ดังนั้นจึงมักจะใช้กับตัวป้องกันแรงดันไฟฟ้าชั่วคราว (TVS) หรือวาริสเตอร์ออกไซด์ของโลหะ (MOV)
คุณอาจรู้ทั้งหมดนี้แล้ว แต่คุณรู้หรือไม่ว่าค่าความจุของตัวเก็บประจุ X สามารถลดลงได้อย่างมากเมื่อใช้งานนานหลายปีโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากใช้ตัวเก็บประจุในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นฉันเห็นว่าค่าความจุของตัวเก็บประจุ X ลดลงเหลือเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์ของค่าพิกัดภายในหนึ่งหรือสองปี ดังนั้นระบบที่ออกแบบแต่เดิมด้วยตัวเก็บประจุ X จึงสูญเสียการป้องกันทั้งหมดที่ตัวเก็บประจุส่วนหน้าอาจมี
แล้วเกิดอะไรขึ้น?อากาศที่มีความชื้นอาจรั่วไหลเข้าสู่ตัวเก็บประจุ ขึ้นไปบนสายไฟ และระหว่างกล่องกับสารเติมอีพ็อกซี่การทำให้เป็นโลหะของอลูมิเนียมสามารถถูกออกซิไดซ์ได้อลูมินาเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดีจึงช่วยลดความจุไฟฟ้าได้นี่เป็นปัญหาที่ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มทั้งหมดจะเจอปัญหาที่ฉันกำลังพูดถึงคือความหนาของฟิล์มแบรนด์ตัวเก็บประจุที่มีชื่อเสียงใช้ฟิล์มที่หนากว่า ส่งผลให้ตัวเก็บประจุมีขนาดใหญ่กว่ายี่ห้ออื่นๆฟิล์มที่บางลงทำให้ตัวเก็บประจุทนทานต่อการโอเวอร์โหลดน้อยลง (แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า หรืออุณหภูมิ) และไม่น่าจะสามารถซ่อมแซมตัวเองได้
หากตัวเก็บประจุ X ไม่ได้เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟอย่างถาวร คุณก็ไม่ต้องกังวลตัวอย่างเช่น สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีการสลับระหว่างแหล่งจ่ายไฟและตัวเก็บประจุอย่างหนัก ขนาดอาจมีความสำคัญมากกว่าอายุการใช้งาน จากนั้นคุณสามารถเลือกตัวเก็บประจุที่บางกว่าได้
อย่างไรก็ตามหากตัวเก็บประจุเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงานอย่างถาวรก็จะต้องมีความน่าเชื่อถือสูงการเกิดออกซิเดชันของตัวเก็บประจุก็เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้หากวัสดุอีพอกซีของตัวเก็บประจุมีคุณภาพดี และตัวเก็บประจุไม่ได้ถูกสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงเกินไป ค่าที่ลดลงควรจะน้อยที่สุด
ในบทความนี้ ขั้นแรกแนะนำมุมมองทฤษฎีสนามของตัวเก็บประจุตัวอย่างที่เป็นประโยชน์และผลการจำลองจะแสดงวิธีการเลือกและใช้ประเภทตัวเก็บประจุที่ใช้บ่อยที่สุดหวังว่าข้อมูลนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจบทบาทของตัวเก็บประจุในการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์และ EMC ได้ครอบคลุมมากขึ้น
ดร. มิน จางเป็นผู้ก่อตั้งและหัวหน้าที่ปรึกษา EMC ของ Mach One Design Ltd ซึ่งเป็นบริษัทวิศวกรรมในสหราชอาณาจักรที่เชี่ยวชาญด้านการให้คำปรึกษา การแก้ไขปัญหา และการฝึกอบรม EMCความรู้เชิงลึกของเขาในด้านอิเล็กทรอนิกส์กำลัง อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล มอเตอร์ และการออกแบบผลิตภัณฑ์เป็นประโยชน์ต่อบริษัทต่างๆ ทั่วโลก
In Compliance เป็นแหล่งข่าวสาร ข้อมูล การศึกษา และแรงบันดาลใจหลักสำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
การบินและอวกาศ การสื่อสารยานยนต์ เครื่องใช้ไฟฟ้า การศึกษา อุตสาหกรรมพลังงานและพลังงาน เทคโนโลยีสารสนเทศ การแพทย์ การทหารและการป้องกันประเทศ