Compatibilité électromagnétique

Compatibilité électromagnétique

La compatibilité électromagnétique garantit que les dispositifs électroniques fonctionnent sans générer ni subir d’interférences électromagnétiques.

Qu’est-ce que la compatibilité électromagnétique ? La compatibilité électromagnétique (CEM) est définie comme l’aptitude d’un équipement à ne pas conduire ni émettre d’énergie électromagnétique. En parallèle, cet équipement ne doit pas être sensible aux émissions conduites ou rayonnées provenant d’autres sources. Les deux caractéristiques les plus importantes des ondes électromagnétiques liées aux interférences sont leur amplitude et leur fréquence.

Concevoir en tenant compte de la CEM

Intégrez la CEM dès les premières étapes de conception, notamment par une implantation soignée des PCB et des composants afin de garantir une bonne intégrité du signal. Prévoyez l’intégration de joints CEM au niveau des plans de joint des boîtiers, des capots, des connexions d’E/S, des portes, etc. Les modifications a posteriori sont coûteuses.

Maîtriser les interférences

Les trois principales méthodes de contrôle des interférences sont :

  • L’utilisation de techniques de filtrage pour éliminer les fréquences indésirables et empêcher leur propagation le long des lignes de signal et d’alimentation.
  • La réduction de l’amplitude des ondes par une conception soignée des circuits et une implantation optimisée des composants.
  • La limitation des émissions rayonnées vers ou depuis l’équipement grâce à l’utilisation de composants et de matériaux adaptés assurant le blindage EMI.

 

La première approche consiste à intégrer des filtres LC passe-bas sur les lignes d’entrée et de sortie de l’équipement. Ces filtres dérivent les interférences présentes sur les lignes vers la masse.

 

Dans un deuxième temps, il convient de concevoir les différentes sections de l’équipement de manière à isoler les zones susceptibles de rayonner, grâce à une implantation PCB rigoureuse et à l’utilisation de blindage métalliques lorsque nécessaire.

 

Enfin, l’équipement doit être blindé pour empêcher l’entrée ou la sortie des rayonnements électromagnétiques. Cela est réalisé à l’aide de joints conducteurs adaptés.

Blindage EMI

Le blindage EMI d’un boîtier concerne l’ensemble des ouvertures et des composants internes et externes.

 

Les ouvertures incluent les capots, panneaux et portes. Les composants comprennent les afficheurs, indicateurs lumineux, connecteurs, interrupteurs, potentiomètres, etc.

 

L’efficacité du blindage EMI dépend du choix et de la mise en œuvre appropriés des matériaux de blindage.

 

À ce titre, TE Connectivity est en mesure de vous conseiller sur les matériaux les mieux adaptés à vos besoins.

Caractéristiques électriques

Les exigences électriques sont définies par des mesures permettant de déterminer le niveau d’atténuation nécessaire pour satisfaire les spécifications sur une bande de fréquence donnée. Les données du catalogue présentent l’atténuation typique en fonction de la fréquence pour les différents matériaux lorsqu’ils sont correctement installés. Ces valeurs sont validées par des essais indépendants.

Blindage efficace

Plusieurs raisons justifient la mise en place d’un blindage efficace des équipements. Parmi les bénéfices les plus importants, on peut citer :

  • Minimiser les rayonnements afin d’éviter les perturbations des zones ou équipements sensibles.
  • Réduire les niveaux de rayonnement pour garantir la sécurité des utilisateurs (ex. : fours à micro-ondes).
  • Éviter les réflexions internes susceptibles de perturber le fonctionnement de l’équipement.
  • Éviter les phénomènes de résonance interne susceptibles de perturber le fonctionnement de l’équipement.
  • Respecter les réglementations locales et internationales en matière de CEM.

Contraintes mécaniques

Les aspects mécaniques sont essentiels lors de l’intégration des joints de blindage.

 

La conception d’un boîtier blindé doit être réalisée en prévoyant l’utilisation de joints. Si un joint s’avère finalement inutile, il est simple de le supprimer. En revanche, l’ajout tardif d’un joint peut entraîner des modifications longues et coûteuses.

 

Un blindage efficace repose sur un contact continu métal contre métal. Les surfaces métalliques des brides ne sont jamais parfaitement planes, sauf en cas d’usinage à très haute précision. Le rôle du joint est de compenser ces irrégularités. Le choix du matériau et de l’épaisseur du joint dépend donc des tolérances de fabrication du boîtier ou du panneau.

 

Pour garantir ce contact, la conception doit intégrer, autant que possible, des dispositifs limitant la surcompression du joint et assurant une pression uniforme.

 

Lors du montage de joints conducteurs, il est essentiel que toutes les surfaces de contact soient propres et hautement conductrices. Elles doivent être exemptes de peinture, de graisses ou de toute contamination, et soigneusement nettoyées avant l’installation du joint.

Contraintes chimiques

Deux métaux différents en présence d’un électrolyte (par exemple l’eau de mer) peuvent former une pile et générer un courant électrique. Ce phénomène peut entraîner de la corrosion et modifier la résistivité du matériau du joint, réduisant ainsi son efficacité. Pour limiter ou éviter la corrosion galvanique, il est important de choisir des métaux compatibles.

Environnemental

Les équipements doivent souvent fonctionner dans des environnements où l’humidité peut nuire à leur bon fonctionnement. Pour éviter toute infiltration, un joint non conducteur assurant l’étanchéité peut être ajouté.

 

Une solution plus pratique consiste à utiliser un joint de blindage EMI capable d’assurer aussi l’étanchéité de l’équipement. Plusieurs types sont disponibles.