Compatibilidad electromagnética

Compatibilidad electromagnética

La compatibilidad electromagnética garantiza que los dispositivos electrónicos funcionen sin causar ni sufrir interferencias electromagnéticas.

¿Qué es la compatibilidad electromagnética? La definición de compatibilidad electromagnética (EMC) es la medida de la capacidad de un equipo para no conducir ni irradiar energía electromagnética. Por su parte, el equipo no debe ser susceptible a emisiones conducidas o radiadas procedentes de ninguna otra fuente. Las dos características más importantes de las ondas electromagnéticas en relación con la interferencia son la amplitud y la frecuencia.

Diseño para EMC

Se recomienda considerar la EMC desde etapas tempranas del diseño, con una disposición cuidadosa de la PCB y los componentes para asegurar la integridad de la señal. Diseñar considerando la integración de empaques EMI en uniones de gabinetes, cubiertas, conexiones de E/S y puertas, ya que la adaptación posterior resulta costosa.

Control de interferencias

Las tres formas principales de controlar los factores de interferencia son:

  • El uso de técnicas de filtrado para eliminar las frecuencias no deseadas y, de este modo, evitar que se propaguen a lo largo de las líneas de señal y de entrada.
  • Reducción de la amplitud de las ondas mediante un diseño cuidadoso del circuito y la disposición de los componentes.
  • Evitar la emisión de radiación hacia o desde el equipo mediante el uso de componentes y materiales adecuados que proporcionen blindaje EMI

 

El primer paso para lograr un buen diseño consiste en insertar filtros LC de paso bajo en las líneas de entrada y salida del equipo. Los filtros desviarán a tierra cualquier interferencia que se produzca a lo largo de las líneas.

 

El siguiente paso consiste en diseñar las distintas secciones del equipo para garantizar que las secciones susceptibles de emitir radiación queden aisladas entre sí mediante una disposición cuidadosa de las PCB y el uso de pantallas metálicas siempre que sea necesario.

 

A continuación, será necesario blindar el equipo para impedir la entrada o salida de radiación electromagnética. Esto se consigue mediante el uso de empaques conductores adecuados.

Blindaje EMI

El blindaje EMI de cualquier recinto abarca todas las aberturas y componentes internos y externos.

 

Las aberturas consisten en cubiertas, paneles y puertas. Los componentes son medidores de panel, pantallas, luces indicadoras, conectores, interruptores, potenciómetros, etc.

 

La eficiencia del blindaje EMI de un recinto depende de la selección y aplicación correctas de los materiales de blindaje disponibles.

 

Para este fin, TE Connectivity brinda asesoría sobre los materiales adecuados según el problema.

Requisitos eléctricos

Los requisitos eléctricos se determinan mediante mediciones realizadas para establecer el nivel de atenuación necesario para cumplir con los valores establecidos en la especificación correspondiente en una banda de frecuencias determinada. La información en el catálogo describe la atenuación típica en función de la frecuencia de los distintos materiales cuando se instalan correctamente. Estas cifras han sido corroboradas por pruebas independientes.

Blindaje eficiente

Existen varias razones para implementar un blindaje efectivo en los equipos. Entre las ventajas más importantes se encuentran:

  • Minimizar la radiación y, de este modo, evitar interferencias con otras áreas o equipos sensibles.
  • Reducir la radiación a niveles seguros, por ejemplo, en hornos de microondas.
  • Evitar reflexiones no deseadas dentro del equipo que pueden provocar fallas.
  • Garantizar la compatibilidad eléctrica y mecánica con el recinto metálico.
  • Cumplir con legislación local e internacional en materia de EMC

Aspectos mecánicos

Los aspectos mecánicos son de máxima importancia en la instalación de empaques blindados.

 

El diseño de un recinto con blindaje EMI debe realizarse considerando desde el inicio el uso de empaques. Si en una etapa posterior se determina que un empaque no es necesario, puede retirarse con facilidad. Si no se contempla el empaque desde el diseño y después resulta necesario, la modificación para integrarlo puede ser lenta y costosa.

 

El blindaje más efectivo se logra cuando existe un contacto continuo entre metales. Las superficies metálicas de cualquier brida de un recinto nunca son 100% planas, a menos que se mecanicen con tolerancias muy estrictas. La función del empaque es compensar cualquier diferencia que pueda existir entre las superficies. Por lo tanto, el tipo de material y el grosor del empaque se seleccionan en función de las tolerancias con las que se fabrica el recinto o el panel.

 

Para garantizar el contacto entre metales, el diseño debe incorporar, siempre que sea posible, un mecanismo que evite la compresión excesiva del empaque y, de este modo, asegure una presión uniforme.

 

Al instalar empaques conductores, es muy importante que todas las superficies de contacto estén libres de contaminación y sean altamente conductoras. Por lo tanto, las superficies deben estar libres de pintura, grasas, etc., y deben limpiarse a fondo antes de colocar el empaque.

Compatibilidad química

Dos metales diferentes, en presencia de un electrolito —por ejemplo, agua de mar—, actuarán como batería y generarán un flujo de corriente eléctrica. Este efecto puede provocar corrosión y podría afectar la resistividad del material del empaque, reduciendo su eficiencia. Para minimizar o evitar la acción galvánica, es importante seleccionar metales compatibles.

Condiciones ambientales

Con frecuencia, el equipo debe operar en condiciones donde la entrada de humedad puede afectar el funcionamiento correcto del sistema. Para evitarlo, se puede incorporar al diseño del recinto un empaque adicional no conductor que actúe como sello ambiental.

 

Una solución más práctica consiste en utilizar un empaque con blindaje EMI que incorpore un sello de protección contra el medio ambiente. Existe una gran variedad de modelos disponibles.