Apa itu Gangguan Elektromagnetik (EMI)?
Gangguan elektromagnetik (EMI) adalah fenomena yang tidak diinginkan yang dapat terjadi pada rangkaian listrik apa pun. Fenomena ini umumnya disebabkan oleh adanya medan elektromagnetik yang kuat dan berpotensi mengganggu atau menghalangi kerja normal perangkat elektronik yang sensitif.
Jika tidak ditangani, EMI dapat mengganggu kinerja perangkat elektronik dan sirkuit terpadu. Oleh karena itu, para insinyur telah mengembangkan berbagai strategi untuk mencegah terjadinya EMI dalam desain mereka. Strategi-strategi tersebut meliputi penggunaan kabel berpelindung, wadah logam, jalur seimbang, dan protokol sinyal diferensial. Dalam artikel ini, kita akan membahas beberapa contoh umum gangguan elektromagnetik dan menjelaskan cara mengurangi dampaknya dalam desain Anda.
EMI vs EMC
EMI dan EMC merupakan dua konsep penting dalam dunia elektronika. Keduanya saling terkait, namun bukanlah hal yang sama.
EMI adalah singkatan dari gangguan elektromagnetik. Hal ini terjadi ketika suatu perangkat elektronik memancarkan energi elektromagnetik yang mengganggu perangkat lain. Akibatnya bisa beragam, mulai dari penurunan kinerja yang ringan hingga kerusakan total pada perangkat yang terkena dampak.
EMC adalah singkatan dari kompatibilitas elektromagnetik. Ini adalah kemampuan perangkat elektronik untuk berfungsi dengan baik di lingkungan yang mengandung energi elektromagnetik. Hal ini mencakup segala hal, mulai dari radiasi latar belakang yang terjadi secara alami hingga sinyal yang dipancarkan oleh perangkat lain.
EMI dan EMC sama-sama menjadi pertimbangan penting saat merancang dan menggunakan perangkat elektronik. EMI dapat menjadi masalah jika tidak diperhitungkan, namun dalam beberapa kasus, EMI juga dapat dimanfaatkan untuk keuntungan. Misalnya, tag identifikasi frekuensi radio (RFID) menggunakan EMI untuk berkomunikasi dengan perangkat pembaca. EMI juga dapat digunakan untuk tujuan medis, seperti pemindaian MRI.
EMC penting untuk dipertimbangkan dalam situasi apa pun di mana perangkat elektronik ada. Perangkat apa pun yang memancarkan energi elektromagnetik berpotensi menyebabkan masalah pada perangkat lain, sehingga penting untuk memastikan bahwa semua perangkat kompatibel satu sama lain. Hal ini dapat menjadi tantangan di lingkungan yang terdapat banyak jenis perangkat berbeda, seperti gedung perkantoran atau rumah sakit.
sumber gangguan elektromagnetik
Ada berbagai macam sumber gangguan elektromagnetik (EMI), yang dapat berasal dari sumber buatan manusia maupun alam. Sumber buatan manusia meliputi peralatan listrik, seperti saluran listrik, trafo listrik, dan perangkat elektronik. Sumber alam dari EMI meliputi petir dan letupan matahari.
Jenis-jenis EMI
Ada dua jenis EMI, yaitu gangguan konduktif dan gangguan frekuensi radio (RFI). Ketika sinyal pada suatu jaringan listrik bersinggungan (mengganggu) dengan jaringan listrik lain melalui media konduktif, hal itu disebut gangguan konduktif. Ketika sumber gangguan menyebarkan (mengganggu) sinyalnya ke jaringan listrik lain melalui ruang, hal itu disebut gangguan frekuensi radio.
Gangguan yang Disengaja
Gangguan yang ditransmisikan dibagi menjadi dua jenis: gangguan mode umum (CMI) dan gangguan mode diferensial (DMI).
Gangguan mode umum
Gangguan mode umum terjadi ketika dua sinyal dengan frekuensi dan bentuk gelombang yang sama, namun dengan amplitudo yang berbeda, saling mengganggu. Gangguan ini ditransmisikan antara kabel dan tanah, di mana arus pada kedua kabel tersebut mengalir ke arah yang sama. Gangguan ini termasuk dalam kategori gangguan asimetris.
Gangguan mode umum biasanya disebabkan oleh faktor eksternal seperti medan elektromagnetik atau gangguan listrik. Gangguan ini juga dapat disebabkan oleh faktor internal seperti interferensi silang antara kabel atau komponen.
Gangguan mode diferensial
Interferensi mode diferensial terjadi ketika dua sinyal dengan frekuensi dan bentuk gelombang yang sama, namun memiliki fase yang berbeda, saling mengganggu satu sama lain. Interferensi ini ditransmisikan melalui dua kabel, dan arus pada kedua kabel tersebut mengalir ke arah yang berlawanan. Interferensi ini termasuk dalam kategori interferensi simetris.
Gangguan mode diferensial dapat terjadi ketika dua sinyal memiliki frekuensi yang berdekatan, atau ketika salah satu sinyal jauh lebih kuat daripada yang lain.
Gangguan Frekuensi Radio (RFI)
Gangguan Frekuensi Radio (RFI) adalah sinyal apa pun yang dapat mengganggu pengoperasian normal sebuah penerima radio. RFI dapat berasal dari berbagai sumber, termasuk saluran listrik, pemancar, penguat daya tinggi, peralatan listrik, dan bahkan radio lainnya.
Jenis EMI ini dapat dikurangi dengan melapisi rangkaian atau perangkat sensitif dengan penutup logam untuk mencegah medan elektromagnetik menyebar melampaui batasnya. Sayangnya, tidak ada cara mudah untuk melindungi sinyal frekuensi tinggi dari EMI ini.
Strategi untuk Mengurangi Dampak EMI
Ada sejumlah strategi yang dapat diterapkan untuk mengurangi dampak gangguan elektromagnetik (EMI). Beberapa di antaranya antara lain:
Penggunaan filter
Filter dapat digunakan untuk mencegah EMI masuk ke peralatan listrik. Hal ini dilakukan dengan memasang komponen-komponen, seperti filter, induktor, dan kapasitor, yang akan memblokir atau meredam energi elektromagnetik.
Penggunaan pembumian
Pengeboran dapat membantu mengurangi dampak EMI dengan menyediakan jalur bagi gangguan tersebut untuk tersalurkan. Hal ini dilakukan dengan menghubungkan perangkat atau sistem ke titik referensi ground, seperti pelat logam atau kabel, yang akan menyalurkan energi elektromagnetik tersebut.
Penggunaan pelindung
Perlindungan dapat membantu mengurangi jumlah EMI yang dipancarkan oleh peralatan listrik. Hal ini dapat dilakukan dengan membungkus perangkat atau sistem yang rentan terhadap EMI menggunakan bahan konduktif, seperti logam, yang akan memantulkan atau menyerap energi elektromagnetik.
Penerapan praktik pemasangan kabel yang benar
Praktik pemasangan kabel yang benar dapat membantu mengurangi jumlah EMI yang dipancarkan oleh peralatan listrik.
