Cajas de protección EMC

Las cajas de protección EMC están diseñadas para proteger equipos electrónicos sensibles de interferencias electromagnéticas. Estas cajas están hechas de materiales de alta calidad que ofrecen una excelente efectividad de protección y se pueden personalizar para cumplir con los requisitos específicos de la aplicación. Una de las características clave de las cajas de protección EMC es su capacidad para evitar interferencias de fuentes externas.

Cómo evitar fallos en las máquinas
Los efectos de la interferencia de radiofrecuencia y la interferencia electromagnética pueden causar una degradación impredecible e irrepetible del rendimiento y la precisión del instrumento, e incluso provocar una falla total del mismo. La falla total del instrumento puede dar como resultado una menor eficiencia de producción, un aumento en la rentabilidad, paradas de la planta y, a veces, riesgos de seguridad peligrosos. Si se realiza el trabajo de prueba de muestras o se toman otras precauciones durante el desarrollo del producto, se garantizará que el producto cumpla con los estándares de protección EMC adecuados.

Mejora de las capacidades de protección
Puede resultar complicado modificar un diseño preexistente, sobre todo cuando la cantidad de capas de un dispositivo ya es limitada y los márgenes son ajustados. Sin embargo, reforzar las capacidades de protección de un diseño puede ser fundamental para reducir los problemas de rendimiento. Mejorar la resistencia de un dispositivo a la EMC puede eliminar errores de señal y mejorar su funcionalidad. También puede reducir la EMC que genera el dispositivo, lo que evita problemas con la tecnología circundante.

Reducir el peso en su diseño
Los diseños de blindaje EMC no siempre son livianos, y reducir el peso para mantener los dispositivos electrónicos de consumo en tamaños minimalistas puede ser un desafío para los ingenieros. Algunas soluciones, como las cajas de blindaje EMC, suelen ser cajas de metal más pesadas y voluminosas, no aptas para dispositivos transportables o aplicaciones livianas. Las técnicas de blindaje adecuadas implican elegir el material correcto, como una lámina delgada en lugar de una caja de metal sólida. Además, un convertidor experimentado creará su diseño teniendo en cuenta la aplicación y creará cintas de lámina en longitudes, anchos, grosores, tamaños, formas y formatos personalizados según sus necesidades.

Utilizando el material de protección más adecuado
El mejor material para la carcasa de protección EMC depende de muchos factores, no solo de los materiales de base y la función de su producto. Los materiales comunes para carcasas de protección EMC incluyen acero enchapado, cobre, estaño y aluminio. Sin embargo, la función de su diseño determinará el material que funciona mejor. Por ejemplo, muchas cintas para carcasas de protección EMC están diseñadas teniendo en cuenta una alta conductividad y utilizan adhesivo conductor sobre soportes de láminas enchapadas que se agregan para brindar protección contra interferencias eléctricas.

Aplicaciones avanzadas de soluciones de blindaje
Los materiales de protección EMC cortados con precisión pueden realizar funciones de protección en dispositivos con tolerancias estrictas. Una aplicación de la tecnología de protección que crece rápidamente es en los vehículos eléctricos. Las baterías de los vehículos eléctricos están llenas de módulos interconectados y los demás sistemas del vehículo reciben señales EMC simultáneamente. Con la creciente popularidad de los sistemas de los vehículos eléctricos, como los radares anticolisión, nadie quiere correr el riesgo de que la interferencia de la señal provoque accidentes.

El objetivo principal de un blindaje EMC eficaz es evitar que las interferencias electromagnéticas (EMI) o las interferencias de radiofrecuencia (RFI) afecten a los componentes electrónicos sensibles. Esto se consigue utilizando una pantalla metálica para absorber las interferencias electromagnéticas que se transmiten por el aire. El efecto de blindaje se basa en un principio utilizado en una jaula de Faraday: la pantalla metálica rodea por completo los componentes electrónicos sensibles o los componentes electrónicos transmisores. La pantalla absorbe las señales transmitidas y provoca una corriente dentro del cuerpo de la pantalla. Esta corriente es absorbida por una conexión a tierra o un plano de tierra virtual. Al absorber estas señales transmitidas antes de que lleguen a los circuitos sensibles, la señal protegida se mantiene limpia de interferencias electromagnéticas, lo que maximiza la eficacia del blindaje. Un buen ejemplo que todos llevamos en el bolsillo es el teléfono inteligente. Es esencial utilizar un blindaje EMC para proteger los componentes electrónicos sensibles del dispositivo que hacen que procese y muestre información del transmisor del teléfono.

Blindajes EMI
Para reducir la intensidad de las interferencias, se utilizan protectores EMI. Los protectores EMI son carcasas EMC diseñadas para actuar como escudo entre el emisor y el susceptor a fin de disminuir la intensidad del campo electromagnético. Se pueden considerar como una cortina colocada entre la fuente y la víctima de la EMI para mitigar el impacto de las interferencias radiadas mediante la atenuación del campo electromagnético.

Eficacia del blindaje
La medida de mérito que califica la capacidad de un blindaje EMI para atenuar el campo electromagnético es la eficacia del blindaje. La eficacia del blindaje se define matemáticamente como la relación entre la intensidad del campo electromagnético antes y después de la colocación de los blindajes EMI y se expresa en decibelios (dB).

Atenuación del campo electromagnético
La atenuación (pérdida) de la intensidad del campo electromagnético con los blindajes EMI depende de las propiedades del material del blindaje, como el grosor, la permeabilidad, la conductividad, la frecuencia de interferencia y la distancia entre la fuente EMI y el blindaje. Un blindaje EMI establece la atenuación del campo electromagnético a través de la absorción, la reflexión y la re-reflexión. La pérdida por absorción depende del grosor del blindaje y del coeficiente de absorción del material del blindaje. La pérdida por reflexión está influenciada por la impedancia de la onda electromagnética y es inversamente proporcional a la impedancia intrínseca del blindaje EMI. La reflexión ocurre en el límite entre el aire y el blindaje metálico.

Seleccione los materiales adecuados para su gabinete blindado EMC
A menos que seas muy nuevo en el mundo del blindaje EMC, comprenderás que tienes varios materiales de blindaje EMC para elegir. Estos suelen ser metales como plata, aluminio, níquel y cobre, a veces solos y a veces combinados entre sí. También podrías elegir un material de blindaje al azar, ¿verdad? No es así. Cuando hayas diseñado específicamente una carcasa blindada EMC, debes considerar varios factores al seleccionar los materiales de blindaje. Por ejemplo, debes considerar el presupuesto de tu proyecto. La plata es un material de blindaje muy eficaz, pero es caro. Por otro lado, el grafito es más asequible, pero puedes sacrificar un poco la eficacia del blindaje.

Tenga en cuenta la compatibilidad galvánica
Los materiales que componen su carcasa con protección EMC probablemente entrarán en contacto con otras partes de su dispositivo, como la carcasa de metal o plástico. Esto no es un problema hasta que la corrosión galvánica se convierte en un problema. La corrosión galvánica se produce cuando dos metales entran en contacto e intercambian electrones. Si está tratando con una carcasa de metal y un material de relleno de metal, necesitará saber si los dos metales involucrados son galvánicamente compatibles. De lo contrario, corre el riesgo de seleccionar un material de protección EMC que degradará la carcasa de metal que rodea su carcasa.

Elija el método de fabricación de juntas adecuado
Necesitará una junta para sellar los dos lados de su gabinete, lo que la convierte en un componente crítico para determinar la efectividad del blindaje del gabinete en su conjunto. Formado en el lugar (FIP), extrusión, troquelado: existen muchas formas de fabricar juntas e implementos de blindaje EMC similares. Pero, ¿cuál es la adecuada para su diseño único? Necesitará saber la respuesta a medida que diseña su gabinete de blindaje EMC. Este método también reduce el desperdicio de material, posiblemente haciendo espacio en el presupuesto para un material de blindaje más caro como la plata. Sin embargo, la extrusión y el troquelado también tienen su lugar en el diseño de gabinetes de blindaje, especialmente para gabinetes más grandes o aquellos que se sellarán y dessellarán con frecuencia.

Siempre que sea posible, opte por topes de compresión, no ranuras
Al diseñar su gabinete de protección EMC, es posible que se encuentre recurriendo en gran medida a las ranuras en las que se colocará una junta EMC FIP. Esto podría ser un error. Esto se debe a que colocar juntas EMC en ranuras estrechas puede hacer que el material de la junta líquida se cure más hacia un lado de la ranura que hacia el otro, lo que crea un sello potencialmente ineficaz y una protección deficiente. ¿La solución rápida? Opte por topes de compresión en lugar de ranuras siempre que sea posible en el diseño de su gabinete.

Elija una longitud de dispensación suficiente
Si va a incluir una junta EMC en el diseño de su caja blindada EMC, debe asegurarse de que la longitud de dispensación prevista sea lo suficientemente larga como para que tenga sentido para este método de fabricación. En realidad, no desea segmentos extremadamente cortos. Esto puede causar problemas durante la dispensación y hacer que su diseño sea mucho más difícil de fabricar en su totalidad.

La CEM proviene de fuentes tanto artificiales como naturales y puede causar una variedad de problemas, desde problemas menores de telecomunicaciones hasta fallas importantes del sistema. El blindaje EMC ayuda a evitar que estas señales electromagnéticas afecten a otros componentes. También evita que las señales generadas afecten a las partes circundantes.
A gran escala, el blindaje EMC evita interrupciones en el transporte público, la fabricación y la navegación, y desempeña un papel esencial en el funcionamiento de industrias importantes, incluidas la automotriz, la defensa, la aeroespacial y las telecomunicaciones.
El blindaje EMC evita interrupciones en las comunicaciones celulares y de radio, protege la red eléctrica contra fallas y evita interferencias en las funciones y comunicaciones aeroespaciales. El blindaje EMC también se utiliza en varios tipos de dispositivos médicos para evitar interferencias y preservar la seguridad del paciente. En la industria de defensa, la tecnología como las computadoras militares, los drones y las aeronaves emiten grandes volúmenes de radiación electromagnética. El blindaje EMC es esencial para evitar que las interferencias comprometan estos sistemas de defensa.
El blindaje electromagnético desempeña un papel importante en el funcionamiento de los vehículos eléctricos, que son significativamente más susceptibles a las interferencias que los vehículos a gasolina. Existen varias fuentes de EMC en el interior de los vehículos eléctricos, incluidos los motores eléctricos, las baterías de transporte, el radar anticolisión, los cables blindados y no blindados y los módulos de control del motor (ECM). Sin un blindaje electromagnético adecuado, las interferencias de cualquiera de estas fuentes podrían causar graves problemas en el sistema operativo de un vehículo eléctrico.
El blindaje EMC también puede ayudar a proteger los componentes eléctricos y electrónicos contra daños y mal funcionamiento que pueden resultar de la corrosión y el calor.