5 Tips Desain Sirkuit Otomotif untuk Mengalahkan EMI

Produk listrik lahir dengan EMI (Electro-Magnetic Interference). Multifungsi produk elektronik memenuhi harapan masyarakat yang berbeda, yang juga mengarah pada munculnya serangkaian masalah EMI yang secara langsung mengancam kesehatan masyarakat dan keamanan lingkungan. Pengaruh EMI pada otomotif begitu menonjol sehingga mempengaruhi kinerja perangkat radio eksternal dan menimbulkan interferensi terhadap perangkat elektronik di dalam kendaraan sampai batas tertentu. Oleh karena itu, sangat penting bagi kita untuk memahami EMI dan berfokus pada beberapa tips untuk desain sirkuit otomotif sebagai tindakan pencegahan.

Analisis EMI di Sirkuit Otomotif

Masalah EMI biasanya terjadi pada produk elektronik. Itu bisa dilihat di mana-mana di produk elektronik, antara perangkat elektronik, komponen dan sistem. Hasil EMI dari begitu banyak alasan di antaranya hanya ada inti, yaitu gangguan pelepasan muatan listrik statis (ESD). Elemen yang menyebabkan sirkuit elektronik terganggu oleh listrik statis datang dalam dua aspek:parameter distribusi yang dirancang secara tidak masuk akal dalam sirkuit elektronik dan elemen lingkungan yang mengurangi stabilitas sirkuit, yang akhirnya menyebabkan gangguan.

EMI menahan oleh otomotif terutama berasal dari perangkat listrik di mobil. Mode transmisinya mengandung konduksi dan radiasi sedangkan sumber interferensi termasuk interferensi jaringan sirkuit, interferensi pelepasan elektrostatik dan interferensi radiasi elektromagnetik, dll.

• Gangguan jaringan sirkuit terutama berasal dari perangkat listrik di dalam kendaraan. Perangkat tersebut menciptakan sinyal pulsa interferensi yang kemudian ditransmisikan dalam mode gelombang elektromagnetik di sekitar jaringan, menghentikan pengoperasian normal peralatan penerima radio sekitar.
• Interferensi radiasi elektromagnetik mengacu pada interferensi yang dihasilkan dari perubahan mendadak (pulsa) yang disebabkan ketika sirkuit menjadi dihidupkan atau dimatikan. Ini terutama terjadi pada pembawa induktif dan kapasitif ketika tegangan tinggi tiba-tiba dihasilkan pada saat daya hidup dan mati sementara, menyebabkan frekuensi radiasi menjadi tinggi juga. Jenis interferensi ini tidak hanya memengaruhi perangkat penerima radiasi terpasang, tetapi juga merusak perangkat listrik otomotif dalam derajat yang berbeda.

Semua jenis unit kontrol elektronik yang diterapkan oleh kendaraan biasanya tidak berjalan kecuali jika disediakan catu daya yang stabil. Segera setelah terjadi fluktuasi tegangan pada sistem catu daya, modul elektronik tidak akan dapat bekerja pada kondisi normal.

Kiat dalam Desain Sirkuit Otomotif

Tips Merancang Sirkuit OtomotifUntuk menghentikan kendaraan yang mengalami kelainan akibat EMI, beberapa tindakan pencegahan harus dilakukan untuk melarang atau mengurangi EMI agar otomotif dan perangkat elektronik otomotif dapat bekerja dengan lancar.

Tips 1:Interferensi konduksi elektromagnetik harus dikurangi.

Langkah-langkah rinci dalam desain sirkuit otomotif dapat diringkas sebagai berikut:

• Area efektif dari setiap loop rangkaian harus diminimalkan.
• Dalam hal EMI akibat induktansi bocor pada transformator, pelindung magnetik harus diterapkan pada transformator. Selanjutnya, area efektif dari setiap loop harus diminimalkan.
• Untuk sirkuit yang menderita EMI serius, jalur ganda dapat diterapkan untuk mengirimkan sinyal guna mengurangi EMI.

Tips 2:Interferensi jaringan sirkuit otomotif harus dilarang.

• Kabel penghubung yang menghubungkan perangkat listrik otomotif harus diperpendek dan TIDAK boleh paralel atau berdekatan satu sama lain.
• Perutean kabel yang rasional memainkan peran penting dalam mencegah gangguan jaringan sirkuit.
• Kapasitansi penyaringan daya harus diperbesar dengan Sirkuit decoupling RC ditambahkan untuk mengurangi kopling sirkuit.

Tip 3:Interferensi radiasi elektromagnetik otomotif harus dilarang.

• Perlindungan jaringan R-C-D harus diterapkan.
• Tindakan larangan transien yang efektif harus dilakukan pada sumber interferensi, yang tidak hanya mengurangi radiasi elektromagnetik dari pembebanan kapasitif, tetapi juga melindungi dan mengontrol titik kontak dari pembebanan kapasitif.
• Logam perisai harus diterapkan.

Gangguan apa pun di lapangan dapat dilarang dalam metode perisai.

• Dalam frekuensi penerimaan komunikasi bergerak, aluminium biasanya dipilih untuk pelindung elektromagnetik. Karena efek kulit frekuensi tinggi, perisai elektromagnetik tidak perlu terlalu tebal.
• Mesin tanpa kontak atau sistem pengapian tanpa distributor dapat diterapkan untuk menghilangkan sumber interferensi dan mengurangi radiasi elektromagnetik.

Tip 4:Perisai harus dilakukan.

Perisai memainkan peran yang efektif dalam menghentikan interferensi elektromagnetik. Biasanya bahan dengan konduktivitas tinggi dipilih sebagai pelindung. Telah dibuktikan bahwa kinerja yang sangat baik dari pelindung medan frekuensi tinggi bergantung pada material dengan konduktivitas tinggi seperti baja atau aluminium sedangkan pelindung medan frekuensi rendah bergantung pada material dengan magnetokonduktivitas tinggi seperti baja magnet, besi, dan paduan berilium. Peranti yang cenderung menghasilkan percikan atau busur listrik harus dilindungi dengan pelindung logam sehingga efek negatif dari kompatibilitas elektromagnetik (EMC).

Tip 5:Penyaringan juga merupakan metode yang efisien untuk mengontrol EMI.

Filter dianggap sebagai metode yang paling umum digunakan untuk mengalahkan EMI dan mampu menahan EMI yang langsung masuk melalui jalur sirkuit. Diringkas bahwa peningkatan amplitudo sinyal adalah metode penting anti-EMI. Dalam hal sinyal sensor yang lemah, sirkuit dapat diperkuat dengan peningkatan amplitudo, yang secara drastis akan mengurangi EMI.

EMI pada sirkuit otomotif memiliki banyak efek buruk pada komponen elektronik otomotif. Ini tidak hanya menyusutkan umur otomotif tetapi juga menghancurkan keamanan berkendara orang. Akibatnya, berbagai tindakan pencegahan dapat dilakukan untuk meminimalkan pengaruh EMI pada komponen elektronik kendaraan dengan keamanan dan keandalan pengoperasian otomotif yang terjamin.

Artikel ini ditulis oleh Dora Yang, editor PCBCart. Artikel aslinya diterbitkan di Majalah Elektronik Industrie, Edisi 11, 2017, Halaman 74-76.

Sumber Daya Bermanfaat:
• Teknik Perutean PCB Berkecepatan Tinggi untuk Mengurangi Pengaruh EMI
• Sifat dan Pertimbangan Desain PCB Otomotif
• 5 Cara Terbukti untuk Menilai Keandalan Produsen PCB Otomotif
• Riset Keandalan Solder SMT Berdasarkan Modul Sirkuit di Industri Elektronik Otomotif
• Layanan Pembuatan PCB Fitur Lengkap dari PCBCart - Beberapa opsi Nilai tambah
• Layanan Perakitan PCB Tingkat Lanjut dari PCBCart - Mulai dari 1 buah