Kompatybilność elektromagnetyczna w obudowach

Właściwa ochrona urządzeń przed zakłóceniami elektromagnetycznymi jest wskazana dla poprawnej pracy pozostałych urządzeń (systemów) w środowisku elektromagnetycznym, dlatego też zdecydowaliśmy się na rozwinięcie tego tematu w naszym Consultingu Technicznym.

Tematyka problemu:

  • Ochrona przed zakłóceniami urządzeń wewnątrz obudowy
  • Odporność urządzeń na zakłócenia
  • Ograniczenie emisji zakłóceń

Wsparcie CSI:

Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC – Electro Magnetic Compatibility) to zdolność danego urządzenia elektrycznego lub elektronicznego do niezawodnej pracy w swoim docelowym środowisku elektromagnetycznym.

Oznacza to, że urządzenie, bądź system spełnia następujące kryteria:

  • nie powoduje zakłóceń w pracy innych urządzeń (systemów),
  • nie jest wrażliwe na zakłócenia emitowane przez inne urządzenia (systemy),
  • nie powoduje zakłóceń w swojej pracy.

Promieniowanie elektromagnetyczne RFI/EMI tworzy się z pól elektrycznych oraz magnetycznych. Promieniowanie o wysokiej częstotliwości ma zwykle dużą składową pola elektrycznego, natomiast przy niskiej częstotliwości ma dużą składową pola magnetycznego. Urządzenia wysokoprądowe wytwarzają pola magnetyczne, które mogą się przyczynić do wytwarzania zakłóceń.

Większość fal o wysokiej częstotliwości jest odbijana przez przewodzącą ścianę. Jednak w zakresie niskich częstotliwości, fale mogą przenikać przez osłonę. Dlatego też właściwości absorpcyjne osłony są jednym z ważniejszych czynników chroniącym przed zakłóceniami elektromagnetycznymi, a zaliczają się do nich: przenikalność magnetyczna oraz grubość ścianki materiału osłonowego.

Rozprzestrzenianie się energii fal elektromagnetycznych przez materiał przewodzący

Rys.1. Rozprzestrzenianie się energii fal elektromagnetycznych przez materiał przewodzący (źródło: Pentair)

Obudowy EMC

Dla krytycznych wymagań dotyczących kompatybilności elektromagnetycznej specjalnie zaprojektowane obudowy Hoffman EMC mogą zapewnić poziom tłumienia od 40 dB do 100 dB przy różnych wykonaniach i stopniach ochrony obudów.

Rodzaj materiału  Oporność elektryczna(Ω*m)  Względna przenikalność magnetyczna(H*m-1
 Stal czarna  0,1450 40,1711
 Stal nierdzewna (304,316)  0,0485 1,008
 Aluminium  0,0447  1,002

Rys. 2. Oporność elektryczna oraz przepuszczalność magnetyczna w zależności od rodzaju materiału (źródło: Pentair)

Uszczelnienie przewodzące, wokół szwów drzwi, jest podstawową różnicą pomiędzy standardową obudową a obudową EMC. Efektywność uszczelki przewodzącej polega na kontakcie metal-metal, dlatego bardzo ważne jest, aby materiał uszczelki był kompatybilny z powierzchnią obudowy, w celu zmniejszenia korozji galwanicznej. Aby utrzymać maksymalną wydajność, zaleca się okresowe czyszczenie uszczelek. Dodatkowo należy nadzorować czy uszczelki nie uległy utlenieniu oraz nadmiernemu odkształceniu.

Przepusty wentylacyjne oraz sygnałów wejście/wyjście

Wpust nieekranowanego przewodnika do obudowy będzie działać jak antena, która przeniesie promieniowanie elektromagnetyczne przez ściany obudów. W związku z tym, wszystkie otwory w obudowie, takie jak wpusty na kable czy otwory wentylacyjne, muszą  być odpowiednio zagospodarowane w celu zmniejszenia strat tłumień, które będą powodować. Jednym ze sposobów na zapewnienie dostępu przez ściany obudowy, przy zachowaniu jak najlepszych parametrów tłumienia, jest falowód poza częstotliwością graniczną filtru. Są to cylindryczne otwory do wentylacji lub wpustu kabla światłowodowego.

Wykres skuteczności ekranowania w zależności od procentowej redukcji szumu

Rys.3. Wykres skuteczności ekranowania w zależności od procentowej redukcji szumu (źródło: Pentair)

Dzięki bezpośredniej współpracy z firmą Hoffman, CSI  jest w stanie dostarczyć obudowy, które posiadają odpowiednie certyfikaty EMC, bądź dobrać właściwe elementy tak, aby dana obudowa posiadała poprawne ekranowanie. Dodatkowo, dzięki naszemu doświadczeniu w tym temacie, możemy zlecić na życzenie naszych klientów odpowiednie badania, które zagwarantują ochronę przed zakłóceniami.

Jakich informacji potrzebujemy od klienta:

  • Jakie normy ma spełniać urządzenie?
  • W jakim środowisku ma pracować urządzenie (natężenie pola, itp.)?
  • Z jakimi peryferiami ma współpracować urządzenie?

Dodatkowe informacje:

Other news

Ramka danych CAN

Ramka danych CAN i mechanizmy zapewniające niezawodność

Ramka danych CAN. Formaty Klasyczny protokół CAN obsługuje dwa formaty ramki danych CAN. Zasadniczo różnią się one tylko długością identyfikatora CAN. Classical Base Frame Format (CBFF)” obsługuje długość 11 bitów dla identyfikatora CAN, a “Classical Extended Frame Format (CEFF)” obsługuje…

Learn more
Standard CAN

Magistrala CAN

Powstanie i zastosowanie magistrali CAN Controller Area Network (CAN) to standard magistrali transmisyjnej stworzony przez firmę Robert Bosch GmbH już na początku lat osiemdziesiątych. Standard CAN powstał w wyniku zapotrzebowania branży motoryzacyjnej. Ilość i skomplikowanie wszelkich elektronicznych elementów…

Learn more
Technologia VPX

Technologia VPX

Technologia VPX została zaprezentowana na targach Bus & Board (VITA) już w 2004, ale dopiero w ostatnich latach zyskuje na popularności, głównie ze względu na rosnącą liczbę producentów i na spadające ceny. VPX, zdefiniowany przez grupę roboczą VITA (ang. VME…

Learn more