Elektromanyetik Girişim ve Elektromanyetik Uyumluluk |
Uluslararası Kabuller

Elektromanyetik Girişim (EMI) ve Elektromanyetik Uyum (EMC) konularını, Elektromanyetik Uyumun nasıl sağlanabileceği ve bu konularda uluslararası kabul edilmiş testleri bu yazımızda sizler için derledik.

A- A+

31.03.2022 tarihli yazı 4576 kez okunmuştur.

Elektrik, elektronik ve elektromekanik sistemlerin çalışırken açığa çıkardıkları elektromanyetik enerji ile veya ortamda mevcut bulunan elektromanyetik enerji ile karşılıklı olarak birbirlerini etkilemeleri ve bu etkileşim sonucunda sistemlerin çalışma performanslarında meydana gelen bozulmalar veya tamamen çalışamaz hale gelmeleri ‘Elektromanyetik Girişim/Electromagnetic Interference (EMI)’ olarak adlandırılır.

►İlginizi Çekebilir: Elektromanyetik Girişim ve Elektromanyetik Uyumluluk Nedir?

Bu rahatsızlıklar geçiçi olabileceği gibi, tamamen bozulma ve çalışamaz hale gelme olarak da meydana gelebilmektedir. Örneğin; istemli bir vericiden yayılan dalgalar bir bina içinde bulunan, veri ana ünitesini etkisiz hale getirebildiği gibi, aynı şebekeye bağlı olan bir matkap, TV ekranında geçici bozulmalara da sebep olabilmektedir.

Aynı Şebekeden Beslenen iki Farklı Teçhizatın Birbirini İletkenlik Yoluyla Etkilemesi

►İlginizi Çekebilir: S essiz Yaklaşan Tehlike | Elektromanyetik Bomba

Bazen de bu bozulmalar, sistemler arası etkileşimden kaynaklanabilmektedir. Bu gibi etkileşimler ise oldukça korkunç sonuçlar doğurabilmektedir. Örneğin, 1982 - Falkland Savaşı sırasında HMS Sheffield Destroyer’i uydu haberleşmesi yapmak ister, fakat Uydu haberleşme Sistemi ile Füze Algılama Sistemi birbirini ‘EMI’ açısından etkilemektedir. Haberleşme yapmak için Füze Algılama Sistemini kapatmak zorunda kalır. Bu esnada bir Exocet Füzesi ile batırılır. Sonuç olarak, yaklaşık 200 milyon USD’lık bir zarar edilmiş ve gemi kullanılamaz hale gelmiştir.

İşte bütün bu olumsuzlukların önlenmesi açısından sistemlerin Elektromanyetik Uyumluluğa (EMC) sahip olması gerekir. EMC’yi sağlamak açısından Elektromanyetik Girişim (EMI) tedbirleri almak zorunludur.

Elektromanyetik Girişim (EMI) Nedir?

Elektromanyetik girişim, elektrik ve elektronik cihazların performasında azalmalara, bozulmalara veya hatalı işlemesine yol açan radyo frekanslarında doğal veya insan kaynaklı her türlü bozucu etki veya işaret olarak tanımlanabilir.

Bir cihazın elektromanyetik uyumlu olarak kabul görülmesi için 3 şart vardır:

► Kendi içinde girişime yol açmamak (öz uyumluluk).
► Diğer cihazlara girişimde bulunmamak.
► Diğer cihazlardan kaynaklanan girişime karşı bağışıklı olmak.

Test Cihazında Elektromanyetik Girişim Portları

Elektromanyetik girişim, cihazın etkilendiği elektromanyetik ortamın bir sonucu olarak gözlenir. Belirli bir bölgede meydana gelen tüm elektromanyetiksel olaylar, o bölgenin elektromanyetik ortamını oluştururlar. Oluşan bu elektromanyetik ortamın başlıca etkileri de EMI ve EMC olarak söylenebilir. Elektromanyetik çevreyi ise karakterize etmek istersek, 2 unsur karşımıza çıkar:

► Frekans / Zaman
► Genlik ( Elektromanyetik enerjinin şiddeti veya gerilim-akım cinsinden değeri vb.)

Elektromanyetik girişimi oluşturan başlıca sebepler; kalitesiz kablolar, baskı devre elemanları, bağlantı noktalarındaki sızıntılar, dirençler, kondansatörler, indüktörler, eleman değişikliği, elektromekanik cihazlar, sayısal devre elemanları, mekanik anahtarlar şeklinde bir liste yapılabilir.

Elektromanyetik Uyumluluk (EMC) Nedir?

Elektromanyetik uyumluluk, elektromanyetik enerjinin yaratılması, iletilmesi ve alınması durumlarında sağlanan ve elektromanyetik açıdan bir girişim oluşturmayacak her türlü etki olarak tanımlanabilir.

Oluşan standartlar sonucunda bir elektronik ürünün pazarlanabilmesi açısından elektromanyetik uyumluluk çok önemli bir kriter haline gelmiştir. Eğer bir ürün herhangi bir ülkenin elektromanyetik uyumluluk koşullarını sağlamıyorsa, ürün o ülkede satılamaz.

Elektromanyetik Girişim (EMI)’in üç ana unsuru vardır. Bunlar; kaynak, kuplaj yolu ve etkilenen sistemdir.

EMI Problemi

Kaynaklar, insan yapımı olduğu gibi doğal olarak da bulunabilir. Örneğin; RF vericiler, röle, tristör gibi anahtarlama devre elemanları, elektrik motorları insan yapımı iken; yıldırım, kozmik gürültü, güneş gürültüsü vb. kaynaklar doğal EMI kaynağı olarak sınıflandırılır.

Kuplaj ise, uzaysal ışıma (RE) ve elektriksel iletkenlik (CE) olmak üzere ikiye ayrılır. Elektromanyetik Girişim’i (EMI) önlemek için, diğer bir deyişle, Elektromanyetik Uyumluluğu (EMC) sağlamak için

►EMI kaynaklarının gerektiği kadar bastırılmış olması

►Kuplaj yollarının kesilmesini veya azaltılması

►Etkilenebilecek sistemlerin kuvvetlendirilmesi veya bunların bir kombinasyonunun yapılması gerekir.

Bunun için temel EMI önlemleri;

►Topraklama (Grounding)

►Ekranlama (Shielding)

►Bağlama (Bonding)

►Filtreleme (Filtering)

►Kablolama (Cabling)

►Devre Tasarımı (Circuit Design)

►Fiziksel Ayırım (Separation)

►Frekans Yönetimi (Frequency Management)

►Karartma (Blanking) şeklinde sıralanabilir.

Bahsedilen önlemlerin sağlanıp sağlanmadığı, bir cihazın, alt sisteminin veya platformun EMC açısından değerlendirilmesi, uluslararası kabul edilmiş testler ile yapılabilir. Bu testler iki şekilde yapılmaktadır:

►Emisyon (Emission)

►Alınganlık (Susceptibility) veya Bağışıklık (Immunity)

Kuplaj yöntemi açısından ise iki farklı kategori vardır:

►Işıma yoluyla (Radiated)

►İletkenlik yoluyla (Conducted)

Bu testler belirli standartlara göre yapılır. Askeri ve Sivil olmak üzere ikiye ayırmak mümkündür. Bunlar ise en genel manada;

►Askeri standartlar; (MIL-STD-461G),

►Sivil standartlar ise, ulusal ve uluslararası kuruluşlar tarafından geliştirilmiştir.

Uluslararası kuruluşlar;

►CISPR (International Special Committee on RFI)

►IEC (International Electrotechnical Comission)

►ISO (International Organization for Standardization)

Ulusal kuruluşlar;

►FCC (ABD)

►ANSI (ABD)

►SAE (ABD)

►VDE (Almanya)

►Bölgesel kuruluşlar

►CENELEC (Avrupa Birliği)

Sivil standartlar hem uluslararası hem de ülkelerin ulusal otoriteleri tarafından geliştirilmiştir.

Kaynak:

►MIL-STD-461G, Department Of Defense Interface Standard: Requirements For The Control Of Electromagnetic Interference Characteristics Of Subsystems And Equipment (11-De-2015)

►EMC Eğitim Sunuları-TÜBİTAK-UEKAE

►Türetken Bahattin, Elektromanyetik Uyumluluk Dersi, Kocaeli Üniversitesi, 2021