Produk elektrik secara semula jadi menghasilkan EMI (Gangguan Elektromagnet). Pelbagai fungsi produk elektronik memenuhi jangkaan berbeza pengguna, yang juga membawa kepada terhasilnya satu siri isu EMI yang secara langsung mengancam kesihatan manusia dan keselamatan alam sekitar. Kesan EMI terhadap automotif begitu ketara sehingga ia mempengaruhi prestasi peranti radio luaran dan pada tahap tertentu mewujudkan gangguan terhadap peranti elektronik di dalam kenderaan. Oleh itu, adalah sangat perlu untuk kita memahami EMI dan memberi tumpuan kepada beberapa petua reka bentuk litar automotif sebagai langkah pencegahan.
Isu EMI biasanya berlaku dalam produk elektronik. Ia boleh dilihat di mana-mana dalam produk elektronik, antara peranti, komponen dan sistem elektronik. EMI terhasil daripada begitu banyak sebab, namun hanya ada satu teras, iaitu gangguan nyahcas elektrostatik (ESD). Unsur-unsur yang menyebabkan litar elektronik diganggu oleh elektrik statik datang daripada dua aspek: parameter taburan yang direka bentuk secara tidak munasabah dalam litar elektronik dan unsur persekitaran yang mengurangkan kestabilan litar, yang akhirnya menyebabkan gangguan.
Ketahanan EMI oleh automotif terutamanya berpunca daripada peranti elektrik dalam kereta. Mod penghantarannya merangkumi pengaliran dan sinaran manakala sumber gangguan termasuk gangguan rangkaian litar, gangguan nyahcas elektrostatik dan gangguan sinaran elektromagnet dan sebagainya.
•Gangguan rangkaian litar terutamanya berpunca daripada peranti elektrik di dalam kenderaan. Peranti tersebut menghasilkan isyarat denyutan gangguan yang kemudian dihantar dalam bentuk gelombang elektromagnet di sekeliling rangkaian, menghalang peralatan penerimaan radio persekitaran daripada berfungsi secara normal.
•Gangguan sinaran elektromagnet merujuk kepada gangguan yang terhasil daripada perubahan mendadak (denyut) yang berlaku apabila litar dihidupkan atau dimatikan. Ia terutamanya berlaku pada pembawa induktif dan kapasitif apabila voltan tinggi secara tiba-tiba dijana pada saat peralihan kuasa dihidupkan dan dimatikan, menyebabkan frekuensi sinaran turut menjadi tinggi. Jenis gangguan ini bukan sahaja menjejaskan peranti penerima sinaran atas papan, tetapi juga merosakkan peranti elektrik automotif pada tahap yang berbeza-beza.
Semua jenis unit kawalan elektronik yang digunakan oleh kenderaan biasanya tidak akan berfungsi melainkan jika bekalan kuasa yang stabil disediakan. Sebaik sahaja berlakunya turun naik voltan dalam sistem bekalan kuasa, modul elektronik tidak akan dapat beroperasi dalam keadaan normal.
Petua dalam Reka Bentuk Litar Automotif
Untuk mengelakkan kenderaan mengalami keabnormalan akibat EMI, beberapa langkah pencegahan perlu diambil bagi menghalang atau mengurangkan EMI supaya kenderaan dan peranti elektronik automotif dapat berfungsi dengan lancar.
Petua 1: Gangguan pengaliran elektromagnet perlu dikurangkan.
Langkah terperinci dalam reka bentuk litar automotif boleh diringkaskan seperti berikut:
•Luas berkesan bagi setiap gelung litar hendaklah diminimumkan.
•Apabila melibatkan EMI yang terhasil daripada kebocoran induktans pada pengubah, pelindungan magnet perlu dilaksanakan pada pengubah. Selain itu, luas efektif setiap gelung hendaklah diminimumkan.
•Untuk litar yang mengalami EMI yang serius, talian berkembar boleh digunakan untuk menghantar isyarat bagi mengurangkan EMI.
Tip 2: Gangguan rangkaian litar automotif harus dilarang.
•Pendawaian yang menyambungkan peranti elektrik automotif hendaklah dipendekkan dan TIDAK boleh disusun selari atau terlalu rapat antara satu sama lain.
•Penghalaan pendawaian yang rasional memainkan peranan penting dalam menghalang gangguan rangkaian litar.
•Kapasitans penapisan kuasa harus dibesarkan dengan menambah litar nyahganding RC untuk mengurangkan gandingan litar.
Petua 3: Gangguan sinaran elektromagnet automotif harus dilarang.
•Perlindungan rangkaian R-C-D harus dilaksanakan.
•Langkah larangan sementara yang berkesan hendaklah diambil pada sumber gangguan, yang bukan sahaja mengurangkan sinaran elektromagnet bagi beban kapasitif, tetapi juga melindungi dan mengawal titik sentuhan beban kapasitif.
•Perisai logam harus digunakan.
Sebarang gangguan di lapangan boleh dihalang melalui kaedah perisai.
•Dalam julat frekuensi penerimaan komunikasi mudah alih, aluminium biasanya dipilih untuk perisai elektromagnet. Disebabkan oleh kesan kulit frekuensi tinggi, perisai elektromagnet tidak perlu terlalu tebal.
•Enjin tanpa sentuhan atau sistem pencucuhan tanpa pengedar boleh digunakan untuk menghapuskan sumber gangguan dan mengurangkan sinaran elektromagnet.
Tip 4: Perlindungan hendaklah dijalankan.
Perisai memainkan peranan yang berkesan dalam menghentikan gangguan elektromagnet. Biasanya bahan dengan kekonduksian tinggi dipilih sebagai perisai. Telah dibuktikan bahawa prestasi cemerlang perisai medan frekuensi tinggi bergantung pada bahan berkekonduksian tinggi seperti keluli atau aluminium manakala perisai medan frekuensi rendah bergantung pada bahan dengan kemagnetkonduksian tinggi seperti keluli magnet, besi dan aloi berilium. Peralatan yang cenderung menghasilkan percikan atau arka elektrik harus dilindungi dengan perisai logam supaya kesan negatif terhadap keserasian elektromagnet (EMC) dapat dihapuskan.
Petua 5: Penapisan juga merupakan kaedah yang berkesan untuk mengawal EMI.
Penapis dianggap sebagai kaedah yang paling biasa digunakan untuk menentang EMI dan ia berupaya menahan EMI yang memasuki secara langsung melalui laluan litar. Dirumuskan bahawa meningkatkan amplitud isyarat ialah kaedah penting untuk menentang EMI. Bagi isyarat penderia yang lemah, litar boleh dikuatkan dengan meningkatkan amplitud, yang akan mengurangkan EMI dengan ketara.
EMI dilitar automotifmempunyai banyak kesan buruk terhadap komponen elektronik automotif. Ia bukan sahaja memendekkan jangka hayat kenderaan tetapi juga menjejaskan keselamatan pemanduan orang ramai. Oleh itu, pelbagai langkah pencegahan boleh diambil untuk meminimumkan pengaruh EMI terhadap komponen elektronik kenderaan dengan memastikan keselamatan dan kebolehpercayaan operasi automotif.
