Interferensi elektromagnetik (EMI) telah lama menjadi tantangan yang terus menerus dalam operasi perangkat elektronik, mempengaruhi stabilitas perangkat pemancar dan peralatan sekitarnya.Teknologi penyaringan EMI aktif telah muncul sebagai solusi inovatif, secara aktif mengurangi atau menghilangkan gangguan elektromagnetik untuk meningkatkan kinerja kompatibilitas elektromagnetik (EMC).

Penyaringan EMI tradisional bergantung pada komponen pasif seperti resistor (R), kapasitor (C), dan induktor (L) yang diatur dalam konfigurasi RC, LC, atau RLC.Sementara filter pasif ini menawarkan kesederhanaan dan biaya efektifitas, mereka memiliki keterbatasan dalam aplikasi tertentu, terutama mengenai ukuran fisik dan kinerja spesifik frekuensi.Filter EMI aktif menggunakan komponen elektronik aktif seperti amplifier operasional dan transistor, dikombinasikan dengan strategi pengendalian, untuk memberikan penghapusan EMI yang lebih fleksibel dan efisien.Solusi hibrida yang mengintegrasikan elemen aktif dan pasif juga mendapatkan daya tarik untuk keseimbangan kinerja-biaya yang optimal.

International regulatory bodies including the International Electrotechnical Commission (IEC) and Federal Communications Commission (FCC) enforce stringent EMC standards that define permissible electromagnetic radiation and conducted interference levelsPeraturan ini melindungi layanan penting seperti komunikasi nirkabel dan penyiaran dari gangguan silang elektronik.Kepatuhan terhadap standar-standar ini membuat filter EMI menjadi komponen penting untuk memastikan operasi yang dapat diandalkan dalam lingkungan elektromagnetik yang kompleks.

Peralatan konversi daya – termasuk konverter DC/DC, inverter, dan rectifier – merupakan sumber EMI utama karena operasi switching yang menghasilkan transisi arus/tegangan frekuensi tinggi.Sebagai elektronik kekuatan berkembang di seluruh sektor industri dan otomotif, permintaan untuk penyaringan EMI aktif terus meningkat. aplikasi telekomunikasi juga mendorong inovasi dalam penindasan EMI yang dipancarkan,dengan teknik seperti jam spektrum menyebar dan pelindung elektromagnetik melihat adopsi luas.

Mengambil inspirasi dari pembatalan kebisingan aktif akustik, penyaringan EMI aktif beroperasi dengan menghasilkan sinyal fase terbalik untuk menangkal interferensi.Filter EMI aktif standar terdiri dari tiga tahap penting:

• Tahap Sensing:Mendeteksi kebisingan EMI dalam sirkuit menggunakan transformator arus untuk arus frekuensi tinggi atau pemisah kapasitif untuk tegangan, dengan akurat mereplikasi karakteristik sinyal kebisingan.
• Tahap Elektronik:Proses mendeteksi sinyal melalui amplifikasi dan inversi fase menggunakan amplifier operasional, amplifier instrumentasi, atau transistor.
• Tahap suntikan:Memperkenalkan sinyal diproses kembali ke sirkuit dengan fase berlawanan untuk pembatalan, biasanya melalui jalur kapasitif untuk transformator arus atau seri untuk tegangan.

Prinsip desain kritis memastikan filter aktif hanya mempengaruhi kebisingan frekuensi tinggi tanpa mengubah operasi DC atau frekuensi jalur.

Kebisingan EMI terwujud dalam dua bentuk utama:

• Mode umum (CM):Kebisingan yang muncul secara bersamaan dengan fase yang sama pada beberapa konduktor relatif terhadap tanah.
• Modus diferensial (DM):Kebisingan yang menunjukkan fase berlawanan antara konduktor.

Setiap jenis membutuhkan topologi filter aktif yang berbeda dan konfigurasi untuk penekanan yang efektif.

Filter EMI aktif menerapkan dua pendekatan kontrol dasar:

• Kontrol umpan balik:Mendeteksi kebisingan pada penerima dan menghasilkan sinyal kompensasi.
• Kontrol feedforward:Mendeteksi kebisingan di sumber dan menghasilkan sinyal kontra.

Masing-masing strategi memiliki keuntungan yang unik sesuai dengan konteks operasional yang berbeda.

Kerugian penyisipan (IL) berfungsi sebagai metrik utama untuk efisiensi filter, dihitung dalam desibel (dB) sebagai:

IL = 20log₁₀(mengalahkan)_tanpa/ V_dengan(Telkomsel)

Di mana V_tanpadan V_denganNilai IL yang lebih tinggi menunjukkan atenuasi yang lebih besar, sedangkan nilai di bawah 1 menandakan amplifikasi kebisingan yang tidak diinginkan.

Dibandingkan dengan alternatif pasif, filter EMI aktif menawarkan:

• Pengurangan ketergantungan pada karakteristik impedansi sistem
• Kinerja frekuensi tinggi yang unggul tanpa komponen pasif besar

Namun, mereka memperkenalkan pertimbangan desain termasuk:

• Persyaratan untuk catu daya eksternal
• Manajemen stabilitas elektronik
• Persyaratan presisi untuk pembatalan kebisingan

Melalui pengoptimalan desain yang cermat, penyaringan EMI aktif menyediakan jalur yang efektif untuk meningkatkan kompatibilitas elektromagnetik,meningkatkan kinerja perangkat dan keandalan sistem dalam lingkungan elektronik yang semakin kompleks.