Electromagnetic Interference & Electromagnetic Compatibility.pptx
0 likes4 views
Dokumen ini membahas tentang gangguan elektromagnetik (EMI) dan kompatibilitas elektromagnetik (EMC), menjelaskan definisi, klasifikasi, dan sumber EMI, serta teknik kontrol seperti grounding, shielding, dan filtering. Selain itu, EMC diuraikan sebagai ilmu yang memastikan peralatan beroperasi tanpa interferensi dalam lingkungan elektromagnetik. Standar EMC penting untuk menjamin keandalan dan kompatibilitas sistem, baik di sektor militer maupun sipil.
Electromagnetic Interference & Electromagnetic Compatibility.pptx
- 1. Electromagnetic Interference (EMI) & Electromagnetic Compatibility (EMC).
- 2. DEFINISI EMI & EMC: EMI??? • Gangguan elektromagnetik adalah penurunan kinerja suatu perangkat karena medan yang membentuk lingkungan elektromagnetik. EMC??? • Kompatibilitas elektromagnetik tercapai ketika suatu perangkat berfungsi dengan memuaskan tanpa menimbulkan gangguan yang tidak dapat ditoleransi pada lingkungan elektromagnetik. 2
- 6. ELEMEN DASAR SITUASI EMI 6 Interferensi terjadi jika energi yang diterima menyebabkan penerima berfungsi dengan cara yang tidak diinginkan. Apakah penerima berfungsi dengan cara yang diinginkan atau tidak, tergantung pada jalur penghubung serta sumber dan korban. Media harus dibuat seefisien mungkin.
- 7. KLASIFIKASI EMI: 7 BASED ON OPERATION RADIATED INTERFERENCE NARROW BAND BROAD BAND CONDUCTED INTERFERENCE
- 8. RADIATED INTERFERENCE 8 Interferensi pita sempit biasanya muncul dari transmisi yang disengaja seperti stasiun radio dan TV, pemancar pager, telepon seluler, dll. Ini adalah operasi frekuensi tinggi. Contoh: efek kedekatan Interferensi pita lebar biasanya berasal dari pemancar frekuensi radio insidental. Ini termasuk saluran transmisi tenaga listrik, motor listrik, dll. Ini adalah operasi frekuensi rendah Contoh: efek kulit
- 9. CONDUCTED INTERFERENCE Interferensi elektromagnetik yang terkonduksi disebabkan oleh kontak fisik konduktor, berbeda dengan EMI yang terpancar, yang disebabkan oleh induksi (tanpa kontak fisik konduktor). Gangguan elektromagnetik dalam medan elektromagnetik konduktor tidak akan lagi terbatas pada permukaan konduktor dan akan terpancar menjauh darinya. Hal ini terjadi pada semua konduktor dan induktansi timbal balik antara dua medan elektromagnetik yang terpancar akan menghasilkan EMI 9
- 10. Perbedaan Antara Interferensi Terhantar Dan Terpancar 10
- 11. BASED ON CAUSES AND PROBLEMS INTRASYSTEM INTERSYSTEM
- 12. Sumber EMI: Sumber EMI secara umum dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok Sumber EMI alami contoh: petir Sumber EMI buatan manusia contoh: komunikasi radio dan telepon komersial Secara khusus kita dapat mengklasifikasikan sebagai Fungsional: EMI dapat berasal dari sumber apa pun yang dirancang untuk menghasilkan energi elektromagnetik dan yang dapat menimbulkan gangguan sebagai bagian normal dari operasinya Insidental: EMI dapat berasal dari sumber buatan manusia. Sumber- sumber ini tidak dirancang khusus untuk menghasilkan energi elektromagnetik tetapi yang menyebabkan gangguan. Alami: EMI dapat disebabkan oleh fenomena alam, seperti badai listrik, partikel hujan, radiasi matahari dan antarbintang. 12
- 13. 13 Fig:1 Fig: 2 Fig1-lightning hitting between the Buildings. Fig2-lightning hitting a tree
- 14. EMI CONTROL TECHNIQUES: Untuk mengendalikan atau menekan EMI, tiga cara umum yang digunakan dalam proses desain adalah • Grounding • Shielding • Filtering 14
- 15. Grounding: 15 Pembumian adalah pembuatan jalur penghantar listrik antara dua titik guna menghubungkan unsur-unsur listrik dan elektronik suatu sistem satu dengan yang lain atau ke suatu titik acuan, yang dapat ditetapkan sebagai tanah. Bidang tanah yang ideal merupakan suatu badan dengan potensial nol dan impedansi nol yang dapat digunakan sebagai referensi bagi semua sinyal dalam rangkaian terkait dan yang kepadanya arus yang tidak diinginkan dapat ditransfer guna menghilangkan pengaruhnya. Ikatan memberikan perlindungan dari sengatan listrik, jalur balik arus sirkuit daya, dan koneksi bidang tanah antena, serta meminimalkan perbedaan potensial antara perangkat. Ikatan memiliki kemampuan untuk mengalirkan arus gangguan yang besar. Bonding adalah pembentukan jalur impedansi rendah antara dua permukaan logam. Grounding adalah konsep sirkuit, sedangkan bonding menunjukkan implementasi fisik dari konsep tersebut.
- 16. Shielding: • Tujuan dari perisai adalah untuk membatasi energi yang terpancar ke wilayah tertentu atau untuk mencegah energi yang terpancar memasuki wilayah tertentu. • Perisai dapat berupa partisi dan kotak serta dalam bentuk perisai kabel dan konektor. • Jenis perisai meliputi padat, tidak padat (misalnya, layar), dan anyaman, seperti yang digunakan pada kabel. Dalam semua kasus, perisai dapat dicirikan oleh efektivitas perisainya. • Efektivitas perisai didefinisikan sebagai SE=10 log incident power density transmitted power density • Di mana kerapatan daya insiden adalah kerapatan daya pada titik pengukuran sebelum pelindung dipasang dan daya yang ditransmisikan adalah kerapatan daya pada titik yang sama setelah pelindung dipasang. 16 10
- 17. Filtering: Filter listrik adalah jaringan resistor, induktor, dan kapasitor konstan yang tergabung atau terdistribusi yang memberikan perlawanan yang relatif kecil terhadap frekuensi tertentu, sambil menghalangi masuknya frekuensi lain. Filter menyediakan sarana yang dengannya tingkat interferensi yang dihantarkan dikurangi secara substansial. Karakteristik paling signifikan dari filter adalah rugi penyisipan yang diberikannya sebagai fungsi frekuensi.. Kehilangan penyisipan didefinisikan sebagai IL=20 log V2/V1 Di mana V1 merupakan tegangan keluaran sumber sinyal dengan filter dalam rangkaian, dan V2 merupakan tegangan keluaran sumber sinyal tanpa penggunaan filter. 17 10
- 18. ELECTRO MAGNETIC COMPATIBILITY • Kompatibilitas elektromagnetik (EMC) adalah cabang ilmu kelistrikan yang mempelajari pembangkitan, perambatan, dan penerimaan energi elektromagnetik yang tidak disengaja dengan mengacu pada efek yang tidak diinginkan (interferensi elektromagnetik, atau EMI) yang dapat ditimbulkan oleh energi tersebut. • Tujuan EMC adalah pengoperasian yang benar, dalam lingkungan elektromagnetik yang sama, dari peralatan yang berbeda yang menggunakan fenomena elektromagnetik, dan penghindaran efek interferensi apa pun. • Suatu sistem dikatakan kompatibel secara elektromagnet jika:- • Tidak menyebabkan interferensi dengan sistem lain. • Tidak rentan terhadap emisi dari sistem lain. • Tidak menyebabkan interferensi dengan dirinya sendiri. • EMI adalah fenomena sementara EMC adalah karakteristik peralatan atau properti untuk tidak menghasilkan EMI di atas batas tertentu dan tidak terpengaruh atau terganggu oleh EMI. Pernyataan "Hidup dan biarkan hidup" adalah cara terbaik untuk menggambarkan EMC. 18
- 19. Metodologi Mencegah EMI • Menekan emisi pada titik sumber, metode terbaik untuk mengendalikan EMI. • Buat jalur kopling seefisien mungkin. • Buat penerima tidak terlalu rentan terhadap emisi. 19
- 20. COUPLING MECHANISM: 20 Susunan dasar sumber kebisingan, jalur kopling dan korban, penerima atau penerima ditunjukkan pada gambar di bawah. Sumber dan korban biasanya berupa perangkat keras elektronik, meskipun sumbernya dapat berupa fenomena alam seperti sambaran petir, pelepasan muatan listrik statis (ESD) atau, dalam satu kasus terkenal, Big Bang sebagai asal mula terbentuknya Alam Semesta.
- 21. Mekanisme Kopling Dasar Terdapat empat mekanisme kopling dasar: 1. Konduktif 2. Kapasitif 3. Magnetik/Induktif 4. Radiatif Kopling konduktif: • Kopling konduktif terjadi ketika jalur kopling antara sumber dan penerima dibentuk oleh kontak langsung dengan badan konduktor, misalnya saluran transmisi, kawat, kabel, jejak PCB atau penutup logam. Mode konduksi: Noise konduksi juga dicirikan oleh cara kemunculannya pada konduktor yang berbeda: • Kopling mode umum atau impedansi umum: Noise muncul dalam fase (arah yang sama) pada dua konduktor. • Kopling mode diferensial: Noise muncul di luar fase (dalam arah yang berlawanan) pada dua konduktor. 21
- 22. Kopling kapasitif: • Kopling kapasitif terjadi ketika medan listrik yang berubah-ubah ada di antara dua konduktor yang berdekatan yang biasanya berjarak kurang dari satu panjang gelombang, yang menyebabkan perubahan tegangan di celah tersebut. Kopling induktif: • Kopling induktif terjadi ketika sumber dan penerima dipisahkan oleh jarak yang pendek (biasanya kurang dari satu panjang gelombang). • Secara tegas, "Kopling induktif" dapat terdiri dari dua jenis, induksi listrik dan induksi magnetik. • Biasanya induksi listrik disebut kopling kapasitif, dan induksi magnetik disebut kopling induktif. Kopling magnetik: • Kopling magnetik (MC) terjadi ketika medan magnet yang berubah-ubah ada di antara dua konduktor paralel yang biasanya berjarak kurang dari satu panjang gelombang, yang menyebabkan perubahan tegangan di sepanjang konduktor penerima. 22
- 23. Kopling radiatif: • Kopling radiatif atau kopling elektromagnetik terjadi ketika sumber dan korban dipisahkan oleh jarak yang jauh, biasanya lebih dari panjang gelombang. • Sumber dan korban bertindak sebagai antena radio: sumber memancarkan atau memancarkan gelombang elektromagnetik yang menyebar melintasi ruang terbuka di antaranya dan ditangkap atau diterima oleh korban. 23
- 24. KEBUTUHAN STANDAR EMC • Standar EMC diperlukan untuk koeksistensi bebas masalah dan untuk memastikan pengoperasian yang memuaskan. • Standar ini juga diperlukan untuk menyediakan kompatibilitas antara sistem listrik, elektronik, komputer, kontrol, dan sistem lainnya. • Standar diperlukan karena interaksi produsen- pengguna dan pengetahuan pengguna tentang EMI terbatas. • Standar ini juga diperlukan untuk menetapkan standar yang selaras guna mengurangi hambatan perdagangan internasional dan untuk meningkatkan keandalan produk serta masa pakai produk. 24
- 25. EMC STANDARDS Ada dua jenis • Standar Militer: Standar EMC Militer dibuat untuk memastikan kompatibilitas antar-sistem dalam lingkungan militer waktu nyata. Standar militer lebih ketat daripada standar sipil. Sebagian besar standar militer secara umum didasarkan pada MIL-STD 461 dan 462. • Standar Sipil: Standar EMC sipil berlaku untuk peralatan yang digunakan untuk aplikasi komersial, industri, dan domestik. Standar emisi ditetapkan untuk melindungi layanan siaran dari gangguan. 25
- 26. KELEBIHAN STANDAR EMC • Kompatibilitas, keandalan, dan kemudahan perawatan ditingkatkan. • Margin keamanan desain disediakan. • Peralatan beroperasi dalam skenario EMI dengan memuaskan. • Umur pakai dan keuntungan produk meningkat. 26
- 27. EMC STANDARDS IN DIFFERENT COUNTRIES: Sl no Standard name Meaning Country 1 CISPR(IEC) Committee International Special Perturbations Radioelectriques – Europe International committee 2 FCC Federal Communications Council USA 3 SAE Society of Automobile Engineers Trade Association Technical Committee 4 VG Military standard Germany 5 VDE Verband Deutscher Electrotecknikev Germany 6 ISI EMI measurements & measuring apparatus India 27
- 28. KESIMPULAN • Fakta bahwa EMI diakui sebagai masalah yang menjadi perhatian praktis yang signifikan tiga perempat abad yang lalu secara umum menunjukkan bahwa sekarang ini bidang ini pasti sudah dipahami dengan baik, dan solusi untuk masalah tersebut sebagai akibatnya merupakan teknologi rutin. • Posisinya adalah bahwa banyak informasi teoritis, analitis, dan praktis saat ini tersedia untuk memahami EMI, telah lulus dari perbaikan EMC tradisional berdasarkan pendekatan coba-coba. • EMC telah berkembang menjadi subjek yang sangat interdisipliner. • Banyak masalah dan topik dalam bidang ini masih terbuka untuk penelitian lebih lanjut. • Ada kebutuhan yang sangat besar untuk penelitian lebih lanjut tentang beberapa aspek EMC. Ini termasuk karakterisasi interferensi, teknik pengukuran, dll... 28
Editor's Notes
- #4: pemancar interferensi Peralatan yang rentan