Zašto EMC ?

Električni i elektronski uređaji tokom svog rada stvaraju elektromagnetske smetnje koje mogu negativno uticati na okolne uređaje. Sa druge strane, okolni uređaji, ali i prirodni izvori, stvaraju smetnje koje mogu da poremete rad uređaja. Sve smetnje o kojima je ovde reč posledica su struja i naelektrisanja (u opštem slučaju, promenljivih u funkciji vremena), a prenose se u vidu slobodnih elektromagnetskih talasa (zračenjem1 izvora) ili su vođeni kablovima priključenim na uređaje.

Da bi svi ti uređaji dobro funkcionisali, moraju zadovoljavati uslove elektromagnetske kompatibilnosti. Prema rečniku Međunarodne  lektrotehničke komisije (engleski: International Electrotechnical Commission, IEC), elektromagnetska kompatibilnost (EMC) je sposobnost uređaja ili sistema da funkcioniše na zadovoljavajući način u svom elektromagnetskom okruženju, a da pri tom sam ne stvara nedopustive elektromagnetske smetnje nijednom drugom uređaju koji se nalazi u okruženju.

Prema istom rečniku, elektromagnetska emisija je proces kojim izvor odaje elektromagnetsku energiju u okolni prostor. Ovde se podrazumeva emisija smetnji i putem zračenja, i kondukcionim putem (pomoću kablova). Nivo emisije je nivo posmatrane smetnje koja se emituje iz određenog uređaja, a koji se meri na način definisan standardima EMC. Granica emisije je najviši nivo emisije izvora elektromagnetske smetnje dozvoljen standardima.

Imunost na smetnje je sposobnost posmatranog uređaja da radi u prisustvu elektromagnetskih smetnji bez degradacija performansi ili uz dopuštene degradacije. Nivo imunosti je najviši nivo elektromagnetske smetnje koja deluje na uređaj, a pri kojem uređaj još uvek da radi sa zahtevanim performansama.

Ciljevi ispitivanja elektromagnetske kompatibilnosti jesu utvrđivanje nivoa emisije i nivoa imunosti uređaja. Ispitivanja se rade isključivo merenjima.

Na primer, prilikom prolaska automobila sa „neblokiranim“ svećicamadolazi do neprijatnog pucketanja kod radio prijemnika ili pojave snega na TVekranima, rad elektromotora kućnih aparata stvara tamnu crtu po sredini TV ekrana,radio prijemnik bruji u blizini računara, jake smetnje u mrežnom napajanju mogu blokirati rad računara, pejsmejkeri otkazuju prilikom prolaska osobe koja ih nosikroz detektore metala (na primer, na aerodromima), kroz polje mikrotalasnih senzoraza automatsko otvaranje vrata ili u blizini snažnih radio predajnika, i tako dalje.

Elektromagnetski gledano, izvori smetnji su jake struje i velika naelektrisanja,posebno u slučaju kada se brzo menjaju u funkciji vremena. Jačine polja smetnji mogubiti različite. Na primer, u okolini snažnih predajnika postoji električno poljereda veličine nekoliko desetina, pa i stotina V/m . Ovako jako polje može dovesti doblokiranja ulaznih stepena radio prijemnika ili do nelinearnih izobličenja drugihsignala koje prijemnik prima. Štaviše, ovako jaka polja mogu biti štetna po zdravlječoveka, jer izazivaju preveliko zagrevanje tkiva. Napon gradske elektrodistributivnemreže (efektivne vrednosti faznog napona 230 V) može sadržati impulsne i drugesmetnje koje potiču od rada motora, prekidača ili atmosferskih pražnjenja, čija jeamplituda reda veličine kilovolta. Električno polje koje u svojoj okolini stvarajudigitalni uređaji je reda veličine mV/m , što može ugroziti rad radio itelevizijskih prijemnika. Blizak udar groma može dovesti do poremećaja rada mnogihuređaja, a direktan udar do njihovog trajnog oštećenja. Prilikom elektrostatičkihpražnjenja sa nameštaja ili čoveka može doći do oštećenja elektronskih komponentiili poremećaja rada uređaja.

Prostiranje smetnji, od izvora smetnji do uređaja na koji smetnje deluju, može bitidvojako:
• pretežno vođenim talasom, duž provodnika (kablova), što predstavljakondukcione smetnje, i
• pretežno slobodnim talasom, što predstavlja radijacione smetnje.

U praksi je često i mešovito prostiranje. Primer kondukcionog prostiranja smetnji jepreko napojne mreže. Primer radijacionog prostiranja su smetnje od automobilskihmotora koje deluju na kućni radio ili televizijski prijemnik. Međutim, smetnje odautomobilskog motora ometaju radio aparat u tom istom automobilu i kondukciono(preko niskonaponske instalacije), i radijaciono (smetnje stižu do antene radioaparata). Udar groma blizu dalekovoda stvara radijacione smetnje koje indukuju smetnjeu dalekovodu. Te smetnje se dalje prenose kondukcionim putem. Međutim, direktan udargroma u dalekovod neposredno izaziva kondukcione smetnje.

Različiti uređaji različito reaguju na smetnje. Elektroenergetski uređaji su vrloimuni na njih i obično samo direktni udari groma mogu eventualno izazvati probleme,kao što je prekid rada usled delovanja zaštitnih sklopova, dok su elektronski uređaji mnogo osetljiviji.

Putevi prodiranja smetnji u uređaj u principu su isti kao i putevi kojima smetnjeizlaze iz uređaja, jer su putevi obično linearni, pa važi reciprocitet. Stoga su imnogi metodi povećanja imunosti12 uređaja na smetnje uglavnom isti kao i metodismanjenja metnji koje neki uređaj stvara. Tu spadaju filtriranje, oklapanje, oblikovanjeprovodnika za povezivanje i druge mere. Povećanju imunosti doprinosi pravilan izborkomponenti i ograničavanje napona na pristupima (portovima) uređaja.

Dobro projektovanje električnih i elektronskih uređaja zahteva da se oelektromagnetskoj kompatibilnosti vodi računa od samog početka. Mnogo jejednostavnije i efikasnije predvideti mere zaštite prilikom projektovanja, negoprimenjivati mere zaštite na gotovom uređaju. Često naknadne izmene na uređaju nisuni izvodljive. Na primer, osnovni pristup smanjenja emisije je da se izvor smetnjiblokira (oklopi ili filtrira) na samom mestu gde se izvor nalazi. Ukoliko se smetnjapusti u veći prostor, zaštita je obično teža i skuplja. Osim neposrednog blokiranjaizvora smetnji, oklapa se i ceo uređaj, a kablovi priključeni na njega se filtriraju.Oklapanje i filtriranje doprinose ne samo smanjivanju emisije smetnji iz uređaja, negoi povećanju imunosti uređaja na smetnje koje dolaze iz okruženja.

Danas se postavljaju vrlo strogi uslovi u pogledu elektromagnetskekompatibilnosti. Postoje čitav niz propisa i standarda koji ograničavaju nivoekondukcionih i radijacionih smetnji koje emituju uređaji. Drugim propisimadefiniše se potrebna imunost uređaja na elektromagnetske smetnje. Propisima sudefinisani i postupci merenja, kao i karakteristike merne opreme.