5 consejos para el diseño de circuitos automotrices para derrotar a EMI

Los productos eléctricos nacen con EMI (interferencia electromagnética). Los productos electrónicos multifunción cumplen con las diferentes expectativas de las personas, lo que también conduce a la generación de una serie de problemas de EMI que amenazan directamente la salud y la seguridad ambiental de las personas. El efecto de la EMI en la automoción es tan prominente que influye en el rendimiento de los dispositivos de radio externos y crea interferencias con los dispositivos electrónicos dentro de los vehículos hasta cierto punto. Por lo tanto, es muy necesario para nosotros comprender la EMI y centrarnos en algunos consejos para el diseño de circuitos automotrices como medidas preventivas.

Análisis de EMI en Circuitos Automotrices

El problema de EMI generalmente ocurre en productos electrónicos. Se puede ver en todas partes en productos electrónicos, entre dispositivos, componentes y sistemas electrónicos. EMI es el resultado de tantas razones entre las cuales solo hay un núcleo, es decir, la interferencia de descarga electrostática (ESD). Los elementos que hacen que los circuitos electrónicos sean interferidos por la electricidad estática se presentan en dos aspectos:parámetros de distribución diseñados irracionalmente en el circuito electrónico y elementos ambientales que reducen la estabilidad de los circuitos y finalmente causan interferencia.

La resistencia a EMI por automoción se deriva principalmente de los dispositivos eléctricos de los automóviles. Sus modos de transmisión contienen conducción y radiación, mientras que las fuentes de interferencia incluyen interferencia de red de circuitos, interferencia de descarga electrostática e interferencia de radiación electromagnética, etc.

• La interferencia de la red de circuitos se deriva principalmente de los dispositivos eléctricos dentro de los vehículos. Esos dispositivos crean señales de pulso de interferencia que luego se transmiten en un modo de ondas electromagnéticas alrededor de la red, impidiendo que el equipo de recepción de radio ambiental funcione normalmente.
• La interferencia de radiación electromagnética se refiere a la interferencia que resulta de un cambio repentino (pulso) que es causado cuando el circuito se enciende o se apaga. Ocurre especialmente en portadores inductivos y capacitivos cuando se genera repentinamente un alto voltaje en el momento transitorio de encendido y apagado, lo que hace que la frecuencia de radiación también sea alta. Este tipo de interferencia no solo afecta al dispositivo receptor de radiación a bordo, sino que también daña los dispositivos eléctricos del automóvil en diferentes grados.

Todos los tipos de unidades de control electrónico aplicadas por vehículos normalmente no funcionan a menos que se proporcione una fuente de alimentación estable. Tan pronto como ocurra una fluctuación de voltaje en el sistema de suministro de energía, los módulos electrónicos no podrán funcionar en un estado normal.

Consejos en el diseño de circuitos automotrices

Sugerencias en el diseño de circuitos automotrices Para evitar que los vehículos sufran anomalías debido a EMI, se deben tomar algunas medidas preventivas para prohibir o reducir EMI para que los automóviles y los dispositivos electrónicos automotrices puedan funcionar sin problemas.

Consejo 1:se debe reducir la interferencia de conducción electromagnética.

Las medidas detalladas en el diseño de circuitos automotrices se pueden resumir de la siguiente manera:

• Se debe minimizar el área efectiva de cada bucle de circuito.
• Cuando se trata de EMI resultante de la inductancia de fuga en el transformador, se debe implementar un blindaje magnético en el transformador. Además, se debe minimizar el área efectiva de cada bucle.
• Para los circuitos que sufren de EMI grave, se pueden aplicar líneas dobles para transmitir señales para reducir la EMI.

Consejo 2:se debe prohibir la interferencia de la red de circuitos automotrices.

• Los cables que conectan los dispositivos eléctricos automotrices se deben acortar y NO deben ser paralelos ni estar cerca uno del otro.
• El enrutamiento racional de los cables juega un papel esencial en la prohibición de la interferencia de la red de circuitos.
• La capacitancia de filtrado de energía se debe aumentar con Circuito de desacoplamiento RC agregado para reducir el acoplamiento del circuito.

Consejo 3:se debe prohibir la interferencia de radiación electromagnética automotriz.

• Se debe implementar la protección de la red R-C-D.
• Se deben tomar medidas efectivas de prohibición de transitorios en la fuente de interferencia, lo que no solo reduce la radiación electromagnética de la carga capacitiva, sino que también protege y controla los puntos de contacto de la carga capacitiva.
• Metal se debe aplicar un protector.

Cualquier interferencia en el campo puede prohibirse en los métodos de blindaje.

• Dentro de la frecuencia de recepción de las comunicaciones móviles, el aluminio generalmente se elige para el blindaje electromagnético. Debido al efecto pelicular de alta frecuencia, el escudo electromagnético no necesita ser demasiado grueso.
• Se puede aplicar un motor sin contacto o un sistema de encendido sin distribuidor para eliminar la fuente de interferencia y reducir la radiación electromagnética.

Consejo 4:Debe llevarse a cabo el blindaje.

El blindaje juega un papel efectivo para detener la interferencia electromagnética. Por lo general, los materiales con alta conductividad se seleccionan como escudo. Se ha testificado que el rendimiento excelente del blindaje de campo de alta frecuencia depende de materiales de alta conductividad, como acero o aluminio, mientras que el blindaje de campo de baja frecuencia depende de materiales con alta magnetoconductividad, como acero magnético, hierro y aleación de berilio. Los aparatos que tienden a generar chispas o arcos eléctricos deben protegerse con una pantalla metálica para eliminar el efecto negativo de la compatibilidad electromagnética (CEM).

Consejo 5:El filtrado también es un método eficiente para controlar EMI.

El filtro se considera el método más utilizado para vencer la EMI y es capaz de resistir la EMI que ingresa directamente a través de la ruta del circuito. Se resume que aumentar la amplitud de la señal es un método crucial de anti-EMI. Cuando se trata de señales débiles del sensor, el circuito se puede amplificar aumentando la amplitud, lo que reducirá drásticamente la EMI.

EMI en el circuito automotriz tiene muchos efectos negativos en los componentes electrónicos automotrices. No solo reduce la vida útil del automóvil, sino que también destruye la seguridad de conducción de las personas. Como resultado, se pueden tomar numerosas medidas preventivas para minimizar la influencia de EMI en los componentes electrónicos del vehículo con seguridad y confiabilidad de funcionamiento automotriz garantizadas.

Este artículo fue escrito por Dora Yang, editora de PCBCart. Artículo publicado originalmente en la revista Elektronik Industrie, número 11, 2017, páginas 74-76.

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