Los productos eléctricos nacen con EMI (Interferencia Electromagnética). Las funciones múltiples de los productos electrónicos satisfacen 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 de las personas y la seguridad ambiental. El efecto de la EMI en la automoción es tan destacado que influye en el rendimiento de los dispositivos de radio externos y, hasta cierto punto, genera interferencias en los dispositivos electrónicos dentro de los vehículos. Por lo tanto, es muy necesario que comprendamos la EMI y que prestemos atención a algunos consejos para el diseño de circuitos automotrices como medidas preventivas.
Los problemas de EMI suelen producirse en productos electrónicos. Pueden verse en todas partes en los productos electrónicos, entre dispositivos electrónicos, componentes y sistemas. La EMI se debe a muchas causas, entre las cuales solo hay una fundamental: la interferencia por descarga electrostática (ESD). Los factores que hacen que los circuitos electrónicos se vean afectados por la electricidad estática provienen de dos aspectos: parámetros de distribución diseñados de manera inadecuada en el circuito electrónico y factores ambientales que reducen la estabilidad de los circuitos, causando finalmente interferencias.
La resistencia EMI en automoción proviene principalmente de los dispositivos eléctricos en los automóviles. Sus modos de transmisión incluyen conducción y radiación, mientras que las fuentes de interferencia abarcan la interferencia de la red de circuitos, la interferencia por descarga electrostática y la interferencia por radiación electromagnética, etc.
•La interferencia de la red de circuitos proviene principalmente de los dispositivos eléctricos dentro de los vehículos. Estos dispositivos generan señales de pulsos de interferencia que luego se transmiten en forma de ondas electromagnéticas a lo largo de la red, impidiendo el funcionamiento normal de los equipos receptores de radio del entorno.
•La interferencia por radiación electromagnética se refiere a la interferencia resultante de un cambio repentino (pulso) que se produce cuando el circuito se enciende o se apaga. Ocurre especialmente en portadores inductivos y capacitivos cuando se genera un voltaje súbitamente alto en el momento transitorio de encendido y apagado, lo que provoca 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 en distintos grados los dispositivos eléctricos automotrices.
Todo tipo de unidades de control electrónico utilizadas en los vehículos normalmente no funcionan a menos que se proporcione una fuente de alimentación estable. Tan pronto como se produce una fluctuación de voltaje en el sistema de alimentación, los módulos electrónicos no podrán funcionar en un estado normal.
Consejos para el diseño de circuitos automotrices
Para evitar que los vehículos sufran anomalías debido a las EMI, se deben tomar algunas medidas preventivas con el fin de impedir o reducir las EMI, de modo 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 pueden resumirse de la siguiente manera:
•El área efectiva de cada lazo de circuito debe minimizarse.
•Cuando se trata de EMI resultante de la inductancia de fuga en el transformador, debe implementarse un blindaje magnético en el transformador. Además, el área efectiva de cada lazo debe minimizarse.
•Para los circuitos que sufren de EMI grave, se pueden aplicar líneas dobles para transmitir señales y reducir la EMI.
Consejo 2: Se debe prohibir la interferencia en la red de circuitos automotrices.
•Los cables que conectan los dispositivos eléctricos automotrices deben acortarse y NO deben ser paralelos ni estar cerca unos de otros.
•El encaminamiento racional de las pistas desempeña un papel esencial en la prevención de interferencias en la red de circuitos.
•Se debe aumentar la capacitancia de filtrado de la alimentación y añadir un circuito de desacoplo RC para reducir el acoplamiento del circuito.
Consejo 3: Se debe prohibir la interferencia de radiación electromagnética automotriz.
•Se debe implementar la protección de red R-C-D.
•Se deben adoptar medidas efectivas de prohibición transitoria 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.
•Se debe aplicar un blindaje metálico.
Cualquier interferencia en el campo puede prohibirse mediante métodos de blindaje.
•Dentro de la frecuencia de recepción de las comunicaciones móviles, el aluminio suele elegirse para el blindaje electromagnético. Debido al efecto pelicular a altas frecuencias, el blindaje 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 interferencias y reducir la radiación electromagnética.
Consejo 4: Se debe realizar el blindaje.
El blindaje desempeña un papel eficaz en la detención de las interferencias electromagnéticas. Por lo general, se seleccionan materiales con alta conductividad como blindaje. Se ha comprobado que el excelente rendimiento del blindaje de campos de alta frecuencia depende de materiales de alta conductividad como el acero o el aluminio, mientras que el blindaje de campos de baja frecuencia depende de materiales con alta magnetoconductividad como el acero magnético, el hierro y la aleación de berilio. Los aparatos que tienden a generar chispas o arcos eléctricos deben estar blindados con un escudo metálico para que se elimine el efecto negativo sobre la compatibilidad electromagnética (EMC).
Consejo 5: El filtrado también es un método eficaz para controlar las EMI.
Se considera que el filtro es el método más utilizado para contrarrestar las EMI y es capaz de resistir las EMI que ingresan directamente a través de la ruta del circuito. Se resume que aumentar la amplitud de la señal es un método crucial de protección contra EMI. Cuando se trata de señales débiles de sensores, el circuito puede amplificarse aumentando la amplitud, lo que reducirá drásticamente las EMI.
EMI activadacircuito automotriztiene muchos efectos negativos en los componentes electrónicos automotrices. No solo acorta la vida útil del automóvil, sino que también pone en peligro la seguridad de conducción de las personas. Como resultado, se pueden tomar numerosas medidas preventivas para minimizar la influencia de las EMI en los componentes electrónicos del vehículo, garantizando la seguridad y la fiabilidad del funcionamiento del automóvil.
