Mengatasi EMI dalam Sirkuit Otomotif: 5 Tips Desain dari Ahli
Produk listrik dilahirkan dengan EMI (Electro-Magnetic Interference). Multifungsi produk elektronik memenuhi harapan yang berbeda dari orang, yang juga menyebabkan terjadinya serangkaian masalah EMI yang secara langsung mengancam kesehatan dan keamanan lingkungan. Efek EMI pada otomotif sangat mencolok sehingga mempengaruhi performa perangkat radio eksternal dan menciptakan gangguan terhadap perangkat elektronik dalam kendaraan hingga tingkat tertentu. Oleh karena itu, sangat perlu bagi kita untuk memahami EMI dan untuk fokus pada beberapa tips untuk desain sirkuit otomotif sebagai langkah pencegahan.
Analisis EMI dalam Sirkuit Otomotif
Masalah EMI biasanya terjadi dalam produk elektronik. Ini dapat dilihat di mana-mana dalam produk elektronik, antara perangkat elektronik, komponen dan sistem. EMI timbul dari begitu banyak alasan di antara mereka hanya ada inti, yaitu gangguan elektrostatis (ESD). Elemen yang menyebabkan sirkuit elektronik diganggu oleh listrik statis ada dalam dua aspek: parameter distribusi yang tidak dirancang dengan baik dalam sirkuit elektronik dan elemen lingkungan yang mengurangi stabilitas sirkuit, yang pada akhirnya menyebabkan gangguan.
EMI yang ditahan oleh otomotif terutama berasal dari perangkat listrik di dalam mobil. Mode transmisisinya berisi konduksi dan radiasi sementara sumber gangguannya termasuk gangguan jaringan sirkuit, gangguan elektrostatis dan gangguan radiasi elektromagnetik dll.
• Gangguan jaringan sirkuit terutama berasal dari perangkat listrik di dalam kendaraan. Perangkat tersebut menciptakan sinyal pulsa gangguan yang kemudian ditransmisikan dalam mode gelombang elektromagnetik di sekitar jaringan, mencegah perangkat penerima radio di sekitar beroperasi secara normal.
• Gangguan radiasi elektromagnetik merujuk pada gangguan yang timbul dari perubahan tiba-tiba (pulsa) yang disebabkan saat sirkuit diaktifkan atau dimatikan. Ini terutama terjadi pada pembawa induktif dan kapasitif saat tegangan tinggi tiba-tiba dihasilkan pada saat transien on dan off, yang mengakibatkan frekuensi radiasi juga tinggi. Jenis gangguan ini tidak hanya mempengaruhi perangkat penerima radiasi di papan, tetapi juga merusak perangkat listrik otomotif dengan berbagai tingkat.
Semua jenis unit kontrol elektronik yang diterapkan oleh kendaraan tidak beroperasi secara normal kecuali pasokan daya yang stabil diberikan. Begitu fluktuasi tegangan terjadi dalam sistem pasokan daya, modul elektronik tidak akan dapat bekerja dalam keadaan normal.
Tips dalam Desain Sirkuit Otomotif
Tips dalam Desain Sirkuit Otomotif Untuk mencegah kendaraan mengalami abnormalitas karena EMI, beberapa langkah pencegahan harus dilakukan untuk mencegah atau mengurangi EMI sehingga otomotif dan perangkat elektronik otomotif mampu beroperasi lancar.
Tip 1: Gangguan konduksi elektromagnetik harus dikurangi.
Langkah terperinci dalam desain sirkuit otomotif dapat diringkas sebagai berikut:
• Area efektif setiap loop sirkuit harus semakin kecil mungkin.
• Saat berbicara tentang EMI yang timbul dari induktansi kebocoran pada transformator, pelindungan magnetis harus diimplementasikan pada transformator. Selain itu, area efektif setiap loop harus semakin kecil mungkin.
• Untuk sirkuit yang menderita EMI yang serius, garis ganda dapat diterapkan untuk mentransmisikan sinyal untuk mengurangi EMI.
Tip 2: Gangguan jaringan sirkuit otomotif harus dicegah.
• Kabel yang menghubungkan perangkat listrik otomotif harus disingkat dan TIDAK BOLEH sejajar atau dekat satu sama lain.
• Routing kabel yang wajar memainkan peran penting dalam mencegah gangguan jaringan sirkuit.
• Kapasitansi filter daya harus diperluas dengan RC decoupling circuit ditambahkan untuk mengurangi coupling sirkuit.
Tip 3: Gangguan radiasi elektromagnetik otomotif harus dicegah.
• Perlindungan jaringan R-C-D harus diimplementasikan.
• Langkah pencegahan transien yang efektif harus dilakukan di sumber gangguan, yang tidak hanya mengurangi radiasi elektromagnetik dari beban kapasitif, tetapi melindungi dan mengontrol titik kontak beban kapasitif.
• Pelindung logam harus diterapkan.
Setiap gangguan di lapangan dapat dicegah dalam metode pelindungan.
• Dalam rentang frekuensi penerima komunikasi seluler, aluminium biasanya dipilih untuk pelindungan elektromagnetik. Akibat efek kulit frekuensi tinggi, pelindung elektromagnetik tidak perlu terlalu tebal.
• Mesin tanpa kontak atau sistem pengapian tanpa distributor dapat diterapkan untuk menghilangkan sumber gangguan dan mengurangi radiasi elektromagnetik.
Tip 4: Pelindungan harus dilakukan.
Pelindungan memainkan peran efektif dalam menghentikan gangguan elektromagnetik. Biasanya material dengan konduktivitas tinggi dipilih sebagai pelindung. Tersedia bahwa performa unggul pelindungan medan frekuensi tinggi tergantung pada material dengan konduktivitas tinggi seperti besi atau aluminium sementara performa pelindungan medan frekuensi rendah tergantung pada material dengan magnetokonduktivitas tinggi seperti magnet besi, besi dan alloy beryllium. Peralatan yang cenderung menghasilkan percikan atau sambungan listrik harus dilindungi dengan pelindung logam sehingga efek negatif dapat dihilangkan dari kompatibilitas elektromagnetik (EMC).
Tip 5: Filtering juga merupakan metode efisien untuk mengontrol EMI.
Filter dianggap sebagai metode paling umum untuk mengalahkan EMI dan mampu menahan EMI yang langsung masuk melalui jalur sirkuit. Diringkas bahwa peningkatan amplitudo sinyal adalah metode krusial untuk anti-EMI. Saat berbicara tentang sinyal sensor lemah, sirkuit dapat diamplifikasi dengan amplitudo meningkat, yang akan secara drastis mengurangi EMI.
EMI pada sirkuit otomotif memiliki banyak efek buruk pada komponen elektronik otomotif. Ini tidak hanya menyusutkan usia otomotif tetapi juga merusak keamanan berkendara orang. Akibatnya, banyak langkah pencegahan dapat dilakukan untuk meminimalkan pengaruh EMI pada komponen elektronik kendaraan dengan keamanan dan keandalan beroperasi kendaraan yang dijamin.
Artikel ini ditulis oleh Dora Yang, editor PCBCart. Artikel pertama kali dipublikasikan pada Elektronik Industrie Magazine, Issue 11, 2017, Page 74-76.
Sumber Manfaat:
• Teknik Routing PCB Kecepatan Tinggi untuk Mengurangi Pengaruh EMI
• Properti PCB Otomotif dan Pertimbangan Desain
• 5 Cara Teruji untuk Menilai Keandalan Produsen PCB Otomotif
• Penelitian Keandalan Soldering SMT Berdasarkan Modul Sirkuit dalam Industri Elektronik Otomotif
• Layanan Manufaktur PCB Fitur Penuh dari PCBCart - Pilihan Tambahan Nilai Banyak
• Layanan Assembly PCB Lanjutan dari PCBCart - Mulai dari 1 potong
