Les champs électromagnétiques sont partout. Ces zones de force invisibles, constituées d'énergie magnétique et électrique, peuvent provenir de sources artificielles ou naturelles.

Parfois, ces champs électromagnétiques peuvent provoquer des interférences ou des perturbations sur un autre appareil électrique ou électronique, provoquant un phénomène appelé interférence électromagnétique ou IEM.

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Qu'est-ce qu'un EMI (Electromagnetic Interference) ?

Les EMI (Electromagnetic interference), également appelées RFI (Radio Frequency Interference), sont des perturbations ou des interférences qui affectent le fonctionnement d'un appareil électrique ou électronique.

Ces interférences peuvent entraîner un mauvais fonctionnement des appareils électroniques ou les empêcher complètement de fonctionner. Dans certains cas, cela peut avoir des conséquences graves, comme des défaillances dans les appareils médicaux, les machines et les équipements militaires.

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Quelles sont les causes de l'IME ?

Les interférences électromagnétiques sont causées par des champs électromagnétiques générés par des appareils électriques ou électroniques fabriqués par l'homme, des sources naturelles et des événements.

Lorsque des signaux électroniques se rencontrent à la même fréquence, ils se perturbent mutuellement, provoquant des EMI.

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Exemples d'IEM

EMI d'origine humaine

Les interférences électromagnétiques manufacturées (d'origine humaine ou artificielle) sont causées par les objets quotidiens de nos foyers (IEM résidentielles) et également par les équipements et dispositifs utilisés dans le secteur industriel (IEM industrielles).

IME résidentiel

Les sources d'interférences électromagnétiques résidentielles sont tous les dispositifs et appareils électroniques de votre maison, en particulier ceux qui fonctionnent avec un signal sans fil. Ceux-ci peuvent perturber les autres appareils électroniques de votre maison.

Heureusement, ces sources d'IEM ne causent généralement pas de dommages importants. Toutefois, les IEM présentes dans notre environnement deviennent de plus en plus fortes à mesure que nous utilisons de plus en plus d'appareils électroniques dans nos foyers, ce qui peut provoquer davantage de perturbations.

Les fabricants s'efforcent d'améliorer les performances d'appareils tels que les téléphones portables, ce qui peut entraîner une augmentation des IEM.

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Exemples d'IEM résidentielles d'origine humaine :

• Ordinateurs portables, ordinateurs, téléphones portables et tablettes.
• Dispositifs Bluetooth et Wi-Fi
• Ampoules fluorescentes et OLED
• Fours à micro-ondes

Industrial EMI

Les IEM industrielles ou commerciales causent des interférences plus importantes que les IEM résidentielles car elles peuvent atteindre des zones et des dispositifs plus larges. Les IEM industrielles peuvent affecter les hôpitaux, les opérations militaires, les stations de télévision/radio et d'autres équipements et dispositifs à proximité.

Exemples de perturbations électromagnétiques d'origine industrielle :

• Tours cellulaires et réseaux de communication par satellite
• Lignes électriques à haute tension
• Moteurs et générateurs électriques industriels
• Émetteurs de télévision et de radio
• Systèmes d'imagerie médicale, IRM, rayons X et radiothérapie

IEM naturel

Les interférences électromagnétiques naturelles (IEM) sont causées par des sources et des événements naturels, notamment les éruptions solaires, les éclairs et les aurores boréales. Les IEM naturelles peuvent parfois se produire sans avertissement et provoquer de graves interférences avec les appareils électroniques qui n'ont pas été protégés de manière appropriée.

Occasionnellement, le bruit électromagnétique du soleil peut affecter les transmissions par satellite. Par exemple, si le soleil est derrière le satellite, le bruit électromagnétique qu'il crée peut couvrir la communication du satellite.

Les IEM naturelles ont généralement un impact plus important sur les anciens appareils, tandis que de nombreux appareils modernes résistent bien aux effets causés par les IEM naturelles au fur et à mesure de l'apparition de nouvelles technologies.

Exemples d'IEM naturelles :

• Orages, orages électriques atmosphériques et éclairs
• Les éruptions solaires et le rayonnement cosmique du soleil
• Les vents solaires comme les aurores boréales connues sous le nom d'aurores boréales
• Électricité statique

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Types d'interférences électromagnétiques

Les IEM peuvent être classées en fonction de différentes caractéristiques, notamment la transmission, la durée, la largeur de bande et la source.

Transmission

Les IEM par transmission peuvent être classées en deux types principaux :

• EMI conduit
• EMI rayonné

EMI conduit

Dans le cas des interférences électromagnétiques conduites, les sources d'interférences électromagnétiques sont en contact physique les unes avec les autres. Par exemple, le long de lignes électriques ou d'un gros moteur. Vous avez peut-être vu un exemple de ce phénomène lorsque plusieurs articles de votre maison utilisent le même circuit électrique et que la mise en marche d'un appareil provoque le dysfonctionnement d'un autre.

EMI rayonné

Les interférences électromagnétiques rayonnées sont la forme la plus courante d'IEM. Ce type provient de sources sans contact direct entre elles. La transmission est sans fil et peut traverser l'air, l'espace, le plastique et les isolants sans nécessiter de connexion électrique.

Durée

Une autre façon de catégoriser les interférences électromagnétiques est la durée, c'est-à-dire le temps que dure l'interférence.

Les IEM en fonction de leur durée peuvent être classées en plusieurs catégories :

• Continu
• Sporadique

EMI en continu

Lorsque la source d'EMI provoque un signal prolongé, on parle d'interférence continue. Vous trouverez ces IEM dans un moteur ou un circuit électronique fonctionnant en continu. Il s'agit souvent de basse tension, comme l'éclairage et les sources d'alimentation de votre maison.

IEM sporadique

Les interférences sporadiques sont également appelées impulsions car la source ne provoque que des interruptions temporaires. Cela se produit dans le cas d'un orage électrique, d'éruptions solaires ou d'une décharge électrostatique.

Bande passante

Nous pouvons encore diviser les types d'IEM en sous-catégories en fonction de leur largeur de bande. Il existe des interférences électromagnétiques à bande étroite et à large bande.

EMI à bande étroite

La bande étroite est souvent causée par un émetteur radio ou une forme d'oscillateur. Elle n'affecte qu'une seule ou une bande étroite de fréquences. Bien que ce type d'interférence n'ait généralement pas d'effet majeur sur les équipements électroniques, il doit être maintenu dans des limites acceptables.

IEM à large bande

La large bande affecte de larges portions du spectre radioélectrique et de nombreuses fréquences différentes. Elle est souvent causée par le mauvais fonctionnement d'un équipement. Les thermostats, les régulateurs de tension, les systèmes d'allumage, les émetteurs de radar et de communication, les générateurs d'impulsions et les ordinateurs personnels sont quelques-unes des sources d'IEM à large bande.

Source :

Comme expliqué précédemment, les IEM peuvent être classées en fonction du type de source - IEM naturelles et artificielles.

Les IEM par source peuvent être classées en plusieurs catégories :

• Équipements et dispositifs de fabrication humaine
• Sources et événements naturels

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Comment les IEM sont-elles transmises ?

Il existe différentes méthodes de transmission des IEM. Le mécanisme de couplage des IEM décrit le chemin emprunté par les IEM lorsqu'elles se déplacent de la source au récepteur. Afin de corriger le problème causé par les IEM, il est essentiel de comprendre comment elles parviennent au récepteur.

Méthodes de transmission des IEM :

• Conduction
• Radiation
• Capacitif
• Inductif/Magnétique

IEM par conduction

Des conducteurs (fils et câbles) relient la source d'EMI au récepteur. Ce phénomène est très courant dans les lignes électriques.

EMI par rayonnement

Les EMI sont émis ou rayonnés sans connexion physique entre la source d'EMI et le récepteur - c'est la forme de couplage la plus courante.

EMI capacitif

Cela se produit avec deux appareils connectés. Il y a une variation de la tension de la source d'IEM qui transfère capacitivement une charge au récepteur.

Inductif/Magnétique EMI

Elle utilise le principe de l'induction électromagnétique pour induire des courants dans la cible en raison de la variation des champs magnétiques entre la source et la cible.

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Comment mesurer les EMI ?

Les EMI peuvent être mesurées à l'aide d'un analyseur de spectre, d'un oscilloscope ou d'un mesureur de champ RF à large bande. Ces appareils peuvent détecter et mesurer la force et la fréquence des signaux électromagnétiques dans un environnement donné. Ils peuvent également être utilisés pour identifier la source de l'IEM et déterminer si elle se situe dans les limites de sécurité ou si elle provoque des interférences avec d'autres équipements électroniques.

Dispositifs de détection ou de mesure des interférences électromagnétiques

• Analyseur de spectre
• Oscilloscope
• Mesureur de champ RF à large bande

Analyseur de spectre

Ils peuvent mesurer les fréquences d'un signal pour déterminer s'il y a des interférences. Ils peuvent détecter les IEM intentionnelles et non intentionnelles. Un analyseur de spectre mesure l'amplitude du signal par rapport au domaine de fréquence.

Oscilloscope

Ils sont souvent utilisés pour identifier les EMI sur les signaux à haute tension tels que les lignes électriques. Ils mesurent l'amplitude du signal par rapport au domaine temporel et sont souvent utilisés en complément d'un analyseur de spectre.

Mesureur de champ RF à large bande

Il mesure la quantité d'IEM dans une certaine zone. C'est l'un des outils les plus courants utilisés pour détecter et mesurer les IEM.

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Protection contre les EMI

Pour que les appareils électroniques puissent coexister, ils doivent pouvoir fonctionner sans se gêner mutuellement. Plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour réduire les interférences électromagnétiques produites par les composants électroniques d'une conception.

Une méthode mise en œuvre dans nombre de nos conceptions d'écrans tactiles capacitifs et TFT TFT et d'écrans tactiles capacitifs afin de réduire les EMI. l'inclusion d'une couche de blindage EMI revêtue de polymère, ainsi qu'une mise à la terre supplémentaire qui couvre le câble plat de connexion.

Un grand nombre de nos modules d'affichage à caractères et LCD offrent une sélection d'options de mise à la terre qui peuvent être configurées par des cavaliers sur le circuit imprimé de l'écran. Certaines options comprennent la connexion du cadre métallique avant à la terre DC ou son isolation de la terre électrique afin qu'il puisse être connecté directement à la terre du châssis.

Les mêmes options de mise à la terre s'appliquent aux trous de montage de l'écran LCD. Les cavaliers des pastilles à souder peuvent être configurés pour sélectionner les connexions de mise à la terre du châssis ou de mise à la terre électrique CC.

Veuillez nous contacter à Newhaven si vous souhaitez mettre en œuvre l'une de ces options ou d'autres solutions de mise à la terre personnalisées pour répondre à vos besoins.

Comment réduire l'IME ?

Voici quelques recommandations de conception supplémentaires qui peuvent aider à réduire le bruit EMI dans une nouvelle conception.

• Blinder les câbles de données et d'interface.
• Filtrez les lignes d'alimentation, de données et de contrôle.

Blinder les câbles de données et d'interface

Utilisez des câbles blindés, des blindages en ferrite ou même du ruban de cuivre pour réduire les émissions de bruit ou empêcher les transmissions de bruit.

Filtrez les lignes d'alimentation, de données et de contrôle.

L'ajout de petites quantités de résistance en série aux lignes de données et de commande contribuera également à réduire les transmissions de bruit. L'ajout de condensateurs de filtrage aux lignes d'alimentation est également une bonne pratique de conception.

En plaçant les composants de filtrage tels que les résistances, les condensateurs, les inductances ou les ferrites plus près de la source du bruit, on obtient des résultats meilleurs et plus efficaces.

Envisagez d'utiliser des circuits régulateurs pour produire la tension de sortie souhaitée, car ils présentent généralement moins de bruit EMI que les alimentations à découpage ou les convertisseurs CC-CC.

Si la conception d'un produit comprend des composants supplémentaires tels qu'une lunette avant, un support de montage, une grille EMI, un blindage ITO, etc., assurez-vous que ces composants sont reliés à la terre par un court chemin.

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Tout sur EMI - [Video]

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Nos ingénieurs d'application sont à votre disposition pour répondre à vos questions et vous aider à trouver des options et des solutions pour réduire les interférences électromagnétiques dans le cadre de votre projet d'affichage.