Los campos electromagnéticos están por todas partes. Estas áreas invisibles de fuerza, formadas por energía magnética y eléctrica, pueden proceder de fuentes artificiales o naturales.

A veces, estos campos electromagnéticos pueden causar interferencias o perturbaciones en otro dispositivo eléctrico o electrónico, provocando un fenómeno denominado interferencia electromagnética o IEM.

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¿Qué son las interferencias electromagnéticas?

La EMI (interferencia electromagnética), también conocida como RFI (interferencia de radiofrecuencia), es una perturbación o interferencia que afecta al funcionamiento de un dispositivo eléctrico o electrónico.

Estas interferencias pueden hacer que los dispositivos electrónicos funcionen mal o que dejen de funcionar por completo. En algunos casos, esto puede tener graves consecuencias, como fallos en dispositivos médicos, maquinaria y equipos militares.

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¿Qué causa el IME?

Las interferencias electromagnéticas están causadas por campos electromagnéticos desarrollados a partir de dispositivos eléctricos o electrónicos fabricados por el hombre, fuentes naturales y sucesos.

Cuando las señales electrónicas se encuentran en la misma frecuencia, se perturban mutuamente, provocando IEM.

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Ejemplos de IME

IEM de origen humano

Las interferencias electromagnéticas manufacturadas (provocadas por el hombre o causadas por el hombre) están causadas por objetos cotidianos de nuestros hogares (IEM residencial) y también por equipos y dispositivos utilizados en el sector industrial (IEM industrial).

IME residencial

Las fuentes de interferencias electromagnéticas residenciales serían todos los aparatos electrónicos y electrodomésticos de su casa, especialmente los que funcionan con una señal inalámbrica. Estos pueden perturbar otros dispositivos electrónicos en su hogar.

Afortunadamente, estas fuentes de IEM no suelen causar daños importantes. Sin embargo, la IEM en nuestro entorno es cada vez más fuerte a medida que utilizamos más y más aparatos electrónicos en nuestros hogares, y esto puede causar más trastornos.

A medida que los fabricantes trabajan para mejorar el rendimiento de dispositivos como los teléfonos móviles, esto puede causar aún más IEM.

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Ejemplos de IEM residencial de origen humano:

• Portátiles, ordenadores, teléfonos móviles y tabletas
• Dispositivos Bluetooth y Wi-Fi
• Bombillas fluorescentes y OLED
• Hornos microondas

IEM industrial

Las IEM industriales o comerciales causan interferencias más importantes que las IEM residenciales porque pueden llegar a zonas y dispositivos más amplios. Las IEM industriales pueden afectar a hospitales, operaciones militares, emisoras de radio y televisión y otros equipos y dispositivos cercanos.

Ejemplos de EMI industriales provocadas por el hombre:

• Torres de telefonía móvil y redes de comunicación por satélite
• Líneas eléctricas de alta tensión
• Motores y generadores eléctricos industriales
• Emisoras de radio y televisión
• Sistemas de imagen médica, resonancia magnética, rayos X y radioterapia

IME natural

Las interferencias electromagnéticas naturales (IEM) son causadas por fuentes y fenómenos naturales, como las erupciones solares, los rayos y las auroras. A veces, las IEM naturales pueden producirse sin previo aviso, causando graves interferencias en los dispositivos electrónicos que no han sido protegidos adecuadamente.

En ocasiones, las interferencias electromagnéticas del sol pueden afectar a las transmisiones por satélite. Por ejemplo, si el sol está detrás del satélite, el ruido electromagnético que genera podría tapar la comunicación del satélite.

Las IEM naturales suelen tener un impacto más significativo en los dispositivos más antiguos, mientras que muchos dispositivos modernos resisten bien los efectos causados por las IEM naturales a medida que surge nueva tecnología.

Ejemplos de IEM natural:

• Tormentas, tormentas eléctricas atmosféricas y rayos
• Llamaradas solares y radiación cósmica
• Vientos solares como la aurora boreal conocida como aurora boreal
• Electricidad estática

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Tipos de interferencias electromagnéticas

Las IEM pueden clasificarse en función de diferentes características, como la transmisión, la duración, el ancho de banda y la fuente.

Transmisión

Las IEM por transmisión pueden clasificarse en dos tipos principales:

• IEM conducida
• IEM radiada

IEM conducida

En las interferencias electromagnéticas conducidas, las fuentes de IEM están en contacto físico entre sí. Por ejemplo, a lo largo de líneas eléctricas o de un gran motor. Es posible que haya visto un ejemplo de esto cuando tiene varios artículos en su casa que utilizan el mismo circuito eléctrico, y el encendido de un dispositivo provoca el mal funcionamiento de otro.

IEM radiada

La interferencia electromagnética radiada es la forma más común de IEM. Este tipo procede de fuentes sin contacto directo entre sí. La transmisión es inalámbrica y puede viajar a través del aire, el espacio, el plástico y los aislantes sin necesidad de conexión eléctrica.

Duración

Otra forma de clasificar las interferencias electromagnéticas es por la duración o cuánto dura la inferencia.

El IME por duración puede clasificarse en:

• Continuo
• Esporádico

IEM continua

Cuando la fuente de IEM provoca una señal prolongada, se habla de interferencia continua. Encontrará esta IEM con un motor en funcionamiento continuo o un circuito electrónico. A menudo se trata de baja tensión, como la iluminación y las fuentes de alimentación de su hogar.

IEM esporádico

Las interferencias esporádicas también se denominan impulsivas porque la fuente sólo provoca interrupciones temporales. Esto ocurriría en el caso de una tormenta eléctrica, una erupción solar o una descarga electrostática.

Ancho de banda

Podemos dividir aún más los tipos de IEM en subcategorías según su ancho de banda. Hay interferencias electromagnéticas de banda estrecha y de banda ancha.

IEM de banda estrecha

La banda estrecha suele deberse a un radiotransmisor o a una forma de oscilador. Sólo afecta a una o a una banda estrecha de frecuencias. Aunque este tipo de inferencia no suele tener un efecto importante en los equipos electrónicos, debe mantenerse dentro de unos límites aceptables.

IME de banda ancha

La banda ancha afecta a grandes porciones del espectro radioeléctrico y a muchas frecuencias diferentes. A menudo está causada por el mal funcionamiento de los equipos. Algunas de las fuentes de IEM de banda ancha pueden ser termostatos, reguladores de tensión, sistemas de encendido, transmisores de radar y comunicaciones, generadores de impulsos y ordenadores personales.

Fuente

Como ya se ha explicado, las IEM pueden clasificarse según el tipo de fuente: IEM naturales y artificiales.

La IEM según la fuente puede clasificarse en:

• Equipos y dispositivos fabricados por el hombre
• Fuentes y fenómenos naturales

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¿Cómo se transmite la IEM?

Existen distintos métodos de transmisión de la IEM. El mecanismo de acoplamiento de la IEM describe el camino que sigue la IEM en su viaje desde la fuente hasta el receptor. Para corregir el problema que está causando la EMI, es esencial entender cómo llega al receptor.

Métodos de transmisión de EMI:

• Conducción
• Radiación
• Capacitivo
• Inductivo/Magnético

IEM por conducción

Los conductores (alambres y cables) conectan la fuente de IEM con el receptor. Esto es muy común en las líneas eléctricas.

IEM por radiación

La IEM se emite o radia sin conexión física entre la fuente de IEM y el receptor: es la forma más popular de acoplamiento.

IEM capacitiva

Esto ocurre con dos dispositivos conectados. Hay una variación en la tensión de la fuente de IEM que transfiere capacitivamente una carga al receptor.

EMI inductiva/magnética

Utiliza el principio de inducción electromagnética para inducir corrientes en el objetivo debido a la variación de los campos magnéticos entre la fuente y el objetivo.

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¿Cómo medir la IEM?

La IEM puede medirse con un analizador de espectro, un osciloscopio o un medidor de campo de RF de banda ancha. Estos aparatos pueden detectar y medir la intensidad y frecuencia de las señales electromagnéticas en un entorno determinado. También pueden utilizarse para identificar la fuente de la IEM y determinar si está dentro de los niveles de seguridad o si está causando interferencias con otros equipos electrónicos.

Dispositivos para detectar o medir interferencias electromagnéticas

• Analizador de espectro
• Osciloscopio
• Medidor de campo RF de banda ancha

Analizador de espectro

Pueden medir las frecuencias de una señal para determinar si hay interferencias. Pueden detectar EMI intencionadas y no intencionadas. Un analizador de espectro mide la amplitud de la señal frente al dominio de la frecuencia.

Osciloscopio

Suelen utilizarse para identificar EMI en señales de alta tensión, como líneas eléctricas. Miden la amplitud de la señal en función del tiempo y suelen utilizarse junto con un analizador de espectro.

Medidor de campo RF de banda ancha

Mide la cantidad de IEM en una zona determinada. Es una de las herramientas más utilizadas para detectar y medir IEM.

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Protección contra EMI

Para que los dispositivos electrónicos coexistan, tienen que poder funcionar sin afectarse negativamente unos a otros. Existen varios métodos para reducir la EMI producida por los componentes electrónicos de un diseño.

Un método implementado en muchos de nuestros TFT y diseños de pantalla táctil capacitiva para ayudar a reducir la EMI es por incluir una capa de blindaje EMI recubierta de polímero, además de una conexión a tierra adicional que cubre el cable plano de conexión.

Muchos de nuestros módulos de visualización decaracteres y LCD ofrecen una selección de opciones de conexión a tierra que pueden configurarse mediante puentes en la placa de circuito impreso de la pantalla. Algunas opciones incluyen la conexión del marco metálico frontal a la toma de tierra de CC o el aislamiento de la toma de tierra eléctrica para que pueda conectarse directamente a la toma de tierra del chasis.

Las mismas opciones de conexión a tierra se aplican a los orificios de montaje de la pantalla LCD. Se pueden configurar puentes para seleccionar la conexión a tierra del chasis o la conexión a tierra de CC.

Póngase en contacto con nosotros en Newhaven si desea implementar cualquiera de estas opciones u otras soluciones de puesta a tierra personalizadas para satisfacer sus necesidades.

¿Cómo reducir el EMI?

He aquí algunas recomendaciones de diseño adicionales que pueden ayudar a reducir el ruido EMI en un nuevo diseño.

• Blinda los cables de datos y de interfaz.
• Filtra las líneas de alimentación, datos y control.

Blinda los cables de datos y de interfaz

Utilice cables apantallados, blindajes de ferrita o incluso cinta de cobre para reducir las emisiones de ruido o evitar su transmisión.

Filtra las líneas de alimentación, datos y control

Añadir pequeñas cantidades de resistencia en serie a las líneas de datos y control también ayudará a reducir las transmisiones de ruido. Añadir condensadores de filtro a las líneas de alimentación también es una buena práctica de diseño.

Si se colocan componentes de filtrado como resistencias, condensadores, inductores o ferritas más cerca de la fuente de ruido, se obtendrán resultados mejores y más eficaces.

Considere el uso de circuitos reguladores para producir la tensión de salida deseada, ya que suelen tener menos ruido EMI que el uso de fuentes de conmutación o convertidores CC-CC.

Si el diseño de un producto consta de componentes adicionales como un bisel frontal, un soporte de montaje, una malla EMI, un blindaje ITO, etc., asegúrese de que estos componentes estén conectados a través de una ruta corta a tierra.

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Nuestros ingenieros de aplicaciones están a su disposición para responder a sus preguntas y ayudarle a ofrecer opciones y soluciones para reducir la EMI en su proyecto de visualización.