Blindagem EMI: o que é e como selecionar o melhor gabinete para proteção

No século 21, nosso planeta está perpetuamente zumbindo com interferência eletromagnética (EMI). Os inúmeros dispositivos e aparelhos que utilizamos diariamente geram esses distúrbios eletromagnéticos, juntamente com alguns fenômenos naturais. 

Os humanos são incapazes de sentir essa interferência, mas vários dispositivos elétricos e eletrônicos cruciais podem detectá-la. A interferência excessiva em uma máquina pode causar problemas significativos com seu desempenho e confiabilidade. Portanto, muitos fabricantes de dispositivos criam seus produtos com sistemas integrados que minimizam ou anulam os impactos da EMI. 

Esses sistemas de blindagem EMI utilizam várias técnicas para proteger nossos dispositivos essenciais contra interferências. Se você cria, produz ou utiliza equipamentos suscetíveis à EMI, é essencial ter uma compreensão fundamental de como esse efeito opera e como mitigá-lo. 

Este artigo examina os princípios básicos da EMI e os tipos predominantes de interferência. A seguir, mostraremos vários gabinetes Shinging que fornecem blindagem EMI integrada para equipamentos delicados.

O que é EMI?

EMI, em termos básicos, refere-se à radiação eletromagnética indesejada sendo transferida para um dispositivo eletrônico ou elétrico. Esses sinais interrompem um dispositivo' e pode resultar em sérios danos. A EMI pode surgir de várias fontes, incluindo naturais e artificiais.

Dispositivos domésticos e de escritório típicos estão entre as principais fontes de EMI. Certos dispositivos, como controles remotos de TV, geram campos relativamente pequenos e fracos. Outros, como fornos de micro-ondas e smartphones, geram versões mais potentes. 

Quando essas áreas interagem com outros dispositivos, elas podem gerar interferência prejudicial. Além disso, o EMI não precisa necessariamente vir de uma fonte externa. A EMI interna ocorre quando um componente de um dispositivo cria interferência em outro componente, o que é uma fonte frequente de problemas. 

Problemas frequentes surgem de problemas upstream relacionados à qualidade e condicionamento das fontes de energia, e a interação dessas duas formas de EMI interna pode apresentar desafios significativos para projetistas e construtores de dispositivos. 

Como se essas fontes não fossem#39; t problemático o suficiente, a própria natureza pode produzir EMI. Eventos atmosféricos, como tempestades e tempestades solares, emitem naturalmente radiação eletromagnética e podem produzir impactos prejudiciais comparáveis em dispositivos elétricos. A interferência de radiofrequência (RFI) pode surgir em conversas sobre EMI, já que ambos os termos são frequentemente discutidos juntos ou usados de forma intercambiável. 

RFI é uma categoria de EMI que reside na porção do espectro eletromagnético conhecida como banda de radiofrequência (RF). Esse tipo de interferência é particularmente prevalente, pois vários dispositivos, como vários equipamentos de comutação de energia padrão e motores elétricos, podem emitir sinais em frequências dentro desse espectro.

As duas categorias principais de EMI

Duas formas específicas de EMI são responsáveis pela maior parte da interrupção em equipamentos elétricos e eletrônicos. Compreender a distinção entre esses dois tipos e como diferenciá-los ajudará a identificar a origem dos problemas de EMI em seus dispositivos e permitirá que você avalie as soluções com mais eficiência.

A EMI ambiente, muitas vezes conhecida como EMI irradiada, é uma forma de EMI que decorre de outros dispositivos ou eventos naturais capazes de causar interrupções de EMI. Isso abrange uma ampla gama de dispositivos domésticos e de escritório típicos mencionados anteriormente, juntamente com ocorrências naturais, como tempestades magnéticas solares e raios.

Qualidade de energia EMI:Conhecida como EMI conduzida, esta forma de EMI surge de diferentes distúrbios e irregularidades no dispositivo.#39; s fonte de alimentação. Estes consistem em quedas de energia, quedas e picos de tensão e interferência elétrica.

Certos subconjuntos de EMI influenciam dispositivos e sistemas em categorias de aplicação específicas. Três tipos principais de EMI específicos do aplicativo são:

EMI deliberadamente criado:Esse tipo de EMI surge de eventos como pulsos eletromagnéticos nucleares (NEMPs) empregados pelos militares para interferir nas funções do dispositivo. A EMI produzida deliberadamente geralmente surge como um problema significativo em áreas específicas, como sistemas militares e de infraestrutura essencial, mas muitas vezes requer as medidas mais rigorosas para resolver.

Sistema de Transporte Ferroviário e de Massa EMI:Os sistemas elétricos que alimentam o trânsito ferroviário moderno são vulneráveis a tipos únicos de EMI. Calçados de terceiro trilho, sistemas de sinalização de trens, trens adicionais e linhas de energia elétrica podem gerar EMI, apresentando riscos potencialmente perigosos para o funcionamento seguro das redes de transporte de massa.

EMI de dispositivos médicos:Ambientes em hospitais e clínicas contêm vários dispositivos que podem emitir e receber EMI, como sistemas de monitoramento de pacientes, bombas de medicação, equipamentos de imagem e vários outros dispositivos típicos. Isso gera uma quantidade significativa de EMI em segundo plano em vários ambientes de saúde, e a crescente implementação de dispositivos médicos IoT sugere que esse problema provavelmente se tornará ainda mais comum.

Efeitos do EMI

EMI e RFI podem impactar várias tecnologias e levar a vários problemas. Os problemas de desempenho típicos que a EMI pode levar incluem:

Alteração de sinais de vídeo e áudio

Desafios na formação de conexões sem fio

Interrupção dos sistemas de regulação e supervisão

Calor excessivo e combustão (em situações graves)

Problemas e desafios técnicos comuns

Aqui estão várias categorias de dispositivos particularmente suscetíveis à EMI:

Instrumentos de saúde

Roteadores sem fio

Máquinas que processam dados e executam tarefas em alta velocidade.

Dispositivos GPS

Telemóveis

Monitores infantis

Rádios bidirecionais

Transmissão televisiva

Transmissão AM e FM

Ironicamente, muitos dispositivos altamente vulneráveis à EMI também são os mesmos mais afetados por ela. Uma razão pela qual a solução de problemas de EMI pode ser tão frustrante é que ela opera como uma via de mão dupla, onde os dispositivos podem transmitir e receber interferência simultaneamente.

Compreendendo os critérios da EMC

Os EUA, a União Europeia e várias outras nações têm regras chamadas padrões de compatibilidade eletromagnética (EMC) que regulam as emissões de EMI de equipamentos elétricos. Os padrões EMC exigem que os dispositivos que podem emitir EMI não interrompam tecnologias essenciais específicas, incluindo equipamentos médicos e sistemas de notificação de emergência. Os detalhes dos padrões EMC podem diferir significativamente, tornando crucial saber quais padrões EMC comuns seu dispositivo deve aderir. Alguns contêm essencialmente as mesmas informações fundamentais, enquanto outros padrões, como os aeroespaciais ou dispositivos médicos, são muito especializados para seus propósitos. Os padrões diferem de país para país, embora várias nações tenham alinhado os seus com outros para promover o comércio.

Blindagem EMI: métodos e ferramentas frequentes

A blindagem EMI envolve o emprego de diferentes estratégias para proteger dispositivos elétricos e eletrônicos contra EMI. As técnicas de alteração para blindagem EMI geralmente abrangem:

Vários projetistas de dispositivos elétricos escolherão uma caixa de gabinete construída a partir de metais condutores, como alumínio ou aço, devido à blindagem EMI inerente que esses metais fornecem. Um invólucro de metal bem projetado pode absorver e redirecionar a interferência em vez de deixá-la alcançar o dispositivo interno. Alumínio, cobre, prata e diferentes tipos de aço são metais frequentemente utilizados devido à sua resistência inerente à EMI.

Equipar um gabinete eletrônico com uma junta blindada contra EMI pode ajudar a reduzir a EMI em um dispositivo. Essas juntas são fabricadas com materiais típicos, como neoprene, mas apresentam revestimentos metálicos condutores, como alumínio expandido ou malha de arame, que transformam a junta em um escudo condutor contra EMI.

Os revestimentos por pulverização condutora representam um método alternativo para fornecer resistência EMI a um invólucro. Esses revestimentos utilizam metais altamente condutores, como cobre ou níquel, em uma aplicação de pulverização que pode ser usada em materiais não condutores, como policarbonato, oferecendo um método eficiente para aumentar a resistência EMI em vários tipos de gabinetes de dispositivos.

A utilização de cabos blindados com EMI pode ser um método bem-sucedido para abordar as várias características de transmissão de EMI dos cabos elétricos. Os cabos são capazes de transmitir e detectar EMI, enquanto os cabos blindados podem minimizar a suscetibilidade a ambos. Isso os torna um componente vital e eficiente do kit de ferramentas para aprimorar um dispositivo e#39; s resiliência EMI.

Vários projetistas de dispositivos incorporam circuitos de filtro eletrônico nos principais componentes de um dispositivo para minimizar sua suscetibilidade à EMI. A extensa variedade de designs de filtro que podem ser ajustados para permitir frequências específicas enquanto bloqueiam outras os torna uma opção amplamente adaptável e preferida para gerenciar EMI em vários dispositivos.

Os aterramentos freqüentemente servem como fonte de EMI contínua, pois as frequências presentes em um aterramento de alta impedância podem gerar uma "tensão de ruído" difícil de remover. Empregar métodos de aterramento de baixa impedância é geralmente a abordagem mais eficaz para gerenciar a EMI de aterramento.

Gabinetes blindados EMI brilhantes

Numerosas aplicações típicas para invólucros Shinging requerem blindagem EMI. Nossos clientes utilizam nossos gabinetes para uma variedade de finalidades, desde controles industriais até dispositivos científicos, onde a interferência deve ser evitada nessas aplicações sensíveis e delicadas. Essa é a razão pela qual a Shinging oferece uma seleção abrangente de gabinetes equipados com recursos de blindagem EMI. Vários de nossos principais modelos de gabinetes internos e externos, incluindo aqueles feitos de aço inoxidável e alumínio, oferecem um grau natural de redução EMI/RFI. Isso os torna uma excelente opção para dispositivos sensíveis à EMI.