Metode dasar desain EMC (kompatibilitas elektromagnetik)

Oct 14, 2021

Tinggalkan pesan

Pembumian

 

Grounding merupakan hal yang sangat penting bagi perangkat elektronik. Ada tiga tujuan grounding:

 

(1) Pembumian memastikan bahwa semua sirkuit unit di seluruh sistem sirkuit memiliki potensi referensi nol yang sama, memastikan operasi sistem sirkuit yang stabil.

(2) Mencegah gangguan dari medan elektromagnetik eksternal. Membumikan casing dapat melepaskan banyak muatan yang terkumpul pada casing karena induksi elektrostatik melalui tanah, jika tidak, tegangan tinggi yang terbentuk oleh muatan ini dapat menyebabkan pelepasan percikan di dalam peralatan dan menyebabkan gangguan. Selain itu, untuk badan pelindung sirkuit, jika pembumian yang sesuai dipilih, efek pelindung yang baik juga dapat dicapai.

(3) Pastikan pekerjaan aman. Bila terjadi induksi elektromagnetik petir langsung, kerusakan pada peralatan elektronik dapat dihindari; Bila tegangan input catu daya AC frekuensi daya dihubungkan langsung ke casing karena isolasi yang buruk atau alasan lain, kecelakaan sengatan listrik bagi operator dapat dihindari. Selain itu, banyak perangkat medis yang terhubung langsung ke tubuh pasien, dan bila casing bertegangan 110V atau 220V, akan terjadi bahaya fatal.

Oleh karena itu, pentanahan merupakan metode utama untuk meredam kebisingan dan mencegah gangguan. Pentanahan dapat dipahami sebagai titik ekuipotensial atau permukaan ekuipotensial, yang merupakan potensi referensi dari suatu rangkaian atau sistem, tetapi belum tentu merupakan potensi tanah. Untuk mencegah kemungkinan kerusakan yang disebabkan oleh sambaran petir dan keselamatan pribadi pekerja, casing peralatan elektronik dan komponen logam ruang komputer harus dihubungkan ke tanah, dan resistansi pentanahan umumnya harus kecil dan tidak dapat melebihi nilai yang ditentukan.

Pada dasarnya ada tiga jenis metode pentanahan untuk sirkuit, yaitu pentanahan titik tunggal, pentanahan multititik, dan pentanahan hibrida. Pentanahan titik tunggal mengacu pada sirkuit di mana hanya satu titik fisik yang ditetapkan sebagai titik referensi pentanahan. Semua titik lain yang memerlukan pentanahan dihubungkan langsung ke titik ini. Pentanahan multititik mengacu pada koneksi langsung setiap titik pentanahan dalam suatu sistem ke bidang pentanahan terdekat, untuk meminimalkan panjang kabel pentanahan. Bidang pentanahan dapat berupa pelat bawah peralatan, kabel pentanahan yang berjalan melalui seluruh sistem, dan dalam sistem yang lebih besar, dapat juga berupa rangka struktural peralatan, dll. Pentanahan hibrida mengacu pada menghubungkan titik-titik pentanahan frekuensi tinggi yang hanya perlu ditanahkan, menggunakan kapasitor bypass dan bidang pentanahan. Namun, upaya harus dilakukan untuk mencegah resonansi yang disebabkan oleh kapasitansi bypass dan induktansi kabel.

 

Tameng

 

Perisai adalah isolasi logam antara dua area spasial untuk mengendalikan induksi dan radiasi medan listrik, medan magnet, dan gelombang elektromagnetik dari satu area ke area lain. Secara khusus, perisai digunakan untuk mengelilingi sumber interferensi komponen, sirkuit, rakitan, kabel, atau seluruh sistem untuk mencegah penyebaran medan elektromagnetik interferensi; Melingkupi sirkuit, peralatan, atau sistem penerima dengan perisai untuk mencegahnya terpengaruh oleh medan elektromagnetik eksternal.

 

Karena perisai berperan dalam penyerapan energi (rugi arus eddy), pemantulan energi (pantulan gelombang elektromagnetik pada antarmuka perisai), dan pembatalan energi (induksi elektromagnetik menghasilkan medan elektromagnetik terbalik pada lapisan perisai, yang sebagian dapat mengimbangi gelombang elektromagnetik interferensi) terhadap gelombang elektromagnetik interferensi eksternal seperti kawat, kabel, komponen, sirkuit, atau sistem, serta gelombang elektromagnetik internal, maka perisai memiliki fungsi untuk mengurangi interferensi.

 

Prinsip untuk memilih bahan pelindung adalah:

 

(1) Ketika frekuensi medan elektromagnetik yang mengganggu tinggi, arus eddy yang dihasilkan dalam bahan logam dengan resistivitas rendah digunakan untuk mengimbangi gelombang elektromagnetik eksternal, sehingga mencapai efek pelindung.

 

(2) Ketika frekuensi gelombang elektromagnetik yang mengganggu rendah, bahan dengan permeabilitas magnetik tinggi harus digunakan untuk membatasi garis gaya magnetik di dalam pelindung dan mencegahnya menyebar ke ruang terlindung.

 

(3) Dalam beberapa situasi, jika efek pelindungan yang baik diperlukan untuk medan elektromagnetik frekuensi tinggi dan frekuensi rendah, badan pelindung multi-lapis sering kali terbuat dari bahan logam yang berbeda.

 

Saring

 

Penyaringan merupakan tindakan penting untuk menekan dan mencegah interferensi. Filter dapat secara signifikan mengurangi tingkat interferensi yang terhantar, karena komponen spektrum interferensi tidak berjejaring dengan frekuensi sinyal yang berguna. Filter memiliki kemampuan penekanan yang baik untuk komponen-komponen yang berbeda dari frekuensi sinyal yang berguna, sehingga mencapai fungsi penekanan interferensi lain yang sulit dicapai. Oleh karena itu, penggunaan jaringan penyaringan merupakan tindakan yang ampuh baik untuk menekan sumber interferensi dan menghilangkan kopling interferensi, atau untuk meningkatkan kemampuan anti-interferensi peralatan penerima. Menggunakan jaringan decoupling resistor-kapasitor dan induktor-kapasitor dapat mengisolasi sirkuit dari catu daya, menghilangkan kopling antara sirkuit, dan mencegah sinyal interferensi memasuki sirkuit. Untuk sirkuit frekuensi tinggi, filter CLCMπ yang terdiri dari dua kapasitor dan induktor (choke frekuensi tinggi) dapat digunakan. Ada banyak jenis filter, dan memilih filter yang tepat dapat menghilangkan kopling yang tidak diinginkan.

 

Pemilihan komponen pasif yang benar

 

Komponen pasif praktis tidak "ideal" dan sifat-sifatnya berbeda dari sifat-sifat ideal. Komponen praktis sendiri dapat menjadi sumber interferensi, sehingga pemilihan komponen pasif yang tepat sangatlah penting. Terkadang karakteristik komponen juga dapat digunakan untuk menekan dan mencegah interferensi.

 

Teknologi sirkuit

 

Terkadang persyaratan untuk menekan dan mencegah interferensi tidak dapat dipenuhi setelah menggunakan pelindung. Anda dapat menggabungkan pelindung dan mengambil tindakan penyeimbangan dan teknologi sirkuit lainnya. Sirkuit seimbang adalah sirkuit di mana dua konduktor dalam sirkuit dua kawat dan semua sirkuit yang terhubung ke dua konduktor memiliki impedansi yang sama ke tanah atau ke konduktor lain. Tujuannya adalah untuk membuat sinyal interferensi yang ditangkap oleh dua kawat sama. Derau interferensi saat ini adalah sinyal mode umum dan dapat menghilang dengan sendirinya pada beban. Selain itu, teknologi sirkuit lainnya juga dapat digunakan, seperti jaringan kontak, sirkuit pembentuk, sirkuit integrasi dan sirkuit strobo, dll. Singkatnya, penggunaan teknologi sirkuit juga merupakan tindakan penting untuk menekan dan mencegah interferensi.

Kirim permintaan