Operasional perangkat elektronika pasti akan selalul berhubungan dengan sinyal dan arus listrik. Akan tetapi, operasional perangkat elektronika ini dapat mengalami gangguan karena adanya gelombang elektromagnetik atau EMI (Elektromagnetic Interference).
Filter EMI atau EMI filter digunakan untuk melindungi perangkat elektronika dari kerusakan yang ditimbulkan oleh gelombang elektromagnetik.
Bahkan, bukan cuma mengganggu kinerja peralatan elektronika, gelombang elektronika dalam skala tertentu dapat merusak komponen dan bagian bagian lain yang ada di dalam perangkat elektronika. Karena itu diperlukan perangkat yang dapat melindungi peralatan elektronika tersebut dari gangguan gelombang elektromagnetik.
Gangguan gelombang elektromagentik atau EMI bisa terjadi melalui media penghantar atau konduktor dan lewat radiasi atau udara. Kedua jenis gangguan EMI ini dapat menyebabkan kendala pada perangkat elektronika berupa degradasi sinyal, kegagalan sistem atau kerusakan komponen.
Di artikel ini, kita akan membahas apa itu filter EMI dan jenisnya.
Pengertian filter EMI
Filter EMI atau EMI filter adalah perangkat atau sirkuit elektronika yang berguna untuk melindungi peralatan atau rangkaian elektronika dari gangguan gelombang elektromagnetik yang dikeluarkan oleh suatu perangkat elektronika, seperti motor listrik, power supply, inverter, mikroprosessor dll.
Rentang frekuensi noise atau gangguan elektromagnetik ini umumnya berada pada 9KHz hingga 10KHz. Frekuensi noise ini bisa berdampak pada gangguan sinyal dan kinerja rangkaian elektronika.
Kompabilitas merupakan salah satu faktor yang diperhitungkan pada saat mendesain peralatan elektronika. Sehingga perangkat dapat bekerja maksimal dan mampu mengatasi gangguan dari perangkat lain.
Karena itu, filter EMI digunakan untuk menjaga kestabilan kinerja perangkat elektronika meskipun terdapat interfensi dari peralatan elektronika lain di sekitarnya yang mengeluarkan radiasi gelombang elektromagnetik.
Cara kerja
Modul sirkuit EMI filter umumnya terpasang menyatu pada rangkaian elektronika. Modul ini digunakan untuk mengurangi gangguan frekuensi tinggi yang berasal dari peralatan atau sirkuit elektronika lainnya.
Gangguan frekuensi tinggi sering ditimbulkan oleh sirkuit elektronika yang beroperasi dalam sistem switching elektronika berkecepatan tinggi, misalnya pada rangkaian catu daya ac-matic.
Filter EMI yang dipakai untuk mengurangi gangguan frekuensi tinggi yang berasal dari sirkuit catu daya biasanya menggunakan sistem sirkuit LC. Sirkuit ini memadukan lilitan induktor dan kapasitor untuk menghalau noise dari frekuensi yang tidak diinginkan.
Induktor digunakan untuk memblock frekuensi tinggi dan meloloskan arus DC yang tidak menyebabkan noise. Sementara, kapasitor dipakai untuk menyalurkan frekuensi tinggi yang mengganggu ke ground.
Desain induktor dan kapasitor yang digunan pada rangkaian EMI filter memperhitungkan tingkat kenaikan panas induktor dan daya tahan filter terhadap gangguan elektromagnetik. Sehingga dapat mencegah kerusakan rangkaian saat filter beroperasi.
Jenis EMI filter
Terdapat 2 jenis filter EMI yang biasa digunakan pada berbagai rangkaian elektronika, yaitu filter pasif dan aktif.
Jenis filter pasif
Filter jenis pasif menggunakan komponen utama berupa kumparan induktor dan kapasitor yang dihubungkan dengan desain konfigurasi tertentu untuk memaksimalkan pencegahan terhadap gangguan sinyal elektromagnetik.
Karena tidak menggunakan komponen aktif, jenis filter ini memiliki bentuk yang lebih sederhana dan berbiaya murah. Untuk mendapatkan tingkat peredaman noise frekuensi yang lebih baik, biasanya digunakan beberapa tingkat rangkaian filter yang dipasang secara seri.
Jenis filter aktif
Selain menggunakan jaringan induktor dan kapasitor, jenis filter EMI aktif menggunakan komponen aktif untuk mendapatkan hasil yang lebih baik. Umumnya menggunakan transistor beberapa tingkat atau IC jenis OP-AMP yang memiliki tingkat penguatan beberapa kali.
Sirkuit filter aktif dapat mengatur rentang frekuensi pengganggu yang bisa dipangkas atau diredam agar tidak masuk dan mengganggu sirkuit lain.
Kelebihan filter EMI
Berikut ini adalah kelebihan menggunakan EMI filter di dalam rangkaian elektronika :
- Melindungi kerusakan komponen dari sinyal elektromagnetik
- Frekuensi kerja lebih luas, mulai dai 9KHz hingga 1 GHz
- Impedansi filter yang terhubung ke rangkaia tetap, namun impedansi yang terhubung ke filter dapat berubah menyesuaikan frekuensi gangguan
- Mempunyai standar operasional internasional
- Menepis gangguan sinyal dari perangkat luar
- Mengatasi gangguan dari sinyal harmonik
Contoh penggunaan
- Sistem instrument dirgantara dan militer
- Sistem pengaturan energi
- Peralatan pengujian elektronika
- Peralatan medis
- Komputer
- Sirkuit pengisi daya
- Peralatan mesin industri
- Peralatan elektronika rumah tangga
Terdapat banyak peralatan elektronika yang mengeluarkan sinyal elektromagnetik dan sinyal harmonik dan bisa mengganggu kinerja peralatan lainnya. Karena itu, filter EMI berperan besar dalam menjaga kinerja perangkat dan sirkuit elektronika agar tetap optimal.
