Protection EMI : tout ce que vous devez savoir en 2023

Introduction

Dans le monde d'aujourd'hui, nous nous appuyons sur la technologie des interférences électromagnétiques (EMI) ; cependant, il a des conséquences lors de son utilisation, et l'une de ses préoccupations est les perturbations qu'il crée. Bien que l'humanité ne puisse pas ressentir les interférences, elles ont un impact significatif sur les appareils électroniques.

A titre d'illustration, si de tels signaux existent à l'œil nu et sont tangibles, ils nous sont indéniablement nocifs et peuvent nous conduire à des trébuchements voire des pires accidents. Par conséquent, il est crucial de remédier à ces perturbations pour protéger nos appareils électroniques contre les pannes.

Dans cette optique, si cet appareil particulier subit des interférences extrêmes, cela peut entraîner une réduction de la stabilité et de la fiabilité des performances, entraînant des fonctionnalités non acceptées. En conséquence, presque tous les fabricants intègrent des systèmes dans la carte avec diverses méthodologies pour réduire ces événements et même les éliminer, si possible, efficacement.

Par conséquent, nous aimerions éduquer nos lecteurs sur les connaissances fondamentales qu'ils doivent avoir sur les EMI et la protection EMI. Afin de remplir cet objectif, nous aborderons sa définition, son importance, ses classifications, son origine et ses matériaux. Par conséquent, lire l'intégralité de l'article jusqu'à la fin sera bénéfique pour comprendre complètement son concept.

Introduction à la protection EMI

Qu'est-ce que la protection EMI ?

Nous discuterons brièvement de ce qu'est une EMI, ou interférence électromagnétique, avant de passer au concept de défense EMI. Essentiellement, l'EMI se produit lorsqu'un rayonnement électromagnétique nocif est diffusé sur un appareil électronique sans son autorisation.

On appelle aussi ces phénomènes des interférences radioélectriques (IRF) , qui seront abordées plus en détail dans l'article sur le blindage contre les IRF. En réalité, les IRF apparaissent lors de la perturbation d'une autre source de signal ; elles créent alors une onde parasite. Par exemple, si l'on joue un morceau avec un instrument et qu'une note est manquante, cela peut engendrer un bruit indésirable.

De même, c'est la façon dont EMI agit. Dans cette optique, les experts ont créé une approche pour s'adapter à de telles situations grâce à la protection EMI ou au blindage EMI. Comme son terme l'indique, il protège contre les signaux perturbés générés par les signaux électromagnétiques extérieurs et empêche les composants environnants d'intervenir. Par conséquent, il est essentiel d'intégrer la protection EMI pour éviter les signaux inutiles.

Importance du blindage EMI

Comme mentionné précédemment, les interférences électromagnétiques (IEM) peuvent perturber les signaux des appareils électroniques, ce qui peut s'avérer critique dans certaines applications industrielles , notamment dans les secteurs médical , militaire et aérospatial . Tous ces secteurs sont vulnérables aux dommages causés par de telles interférences si elles ne sont pas correctement prises en compte ; d'où la nécessité d'intégrer des mesures de protection.

Séparer l'énergie d'un appareil de son environnement immédiat et prévenir les dommages provenant du rayonnement externe sont deux des responsabilités essentielles d'un blindage EMI. De cette manière, le dispositif électronique sera exempt de problèmes de fiabilité et de performances. Bien qu'il existe différentes manières de protéger l'appareil contre les EMI puisqu'il peut être créé naturellement et fabriqué par l'homme, il a un objectif ultime, protéger l'appareil avant toute autre chose pour l'empêcher de tomber en panne.

Afin de bien comprendre la nocivité que les EMI peuvent apporter à l'appareil électronique, nous citerons quelques-uns de ses effets.

• Il apporte des signaux corrompus ou fragmentés que les appareils de communication obtiennent.
• Cela peut potentiellement provoquer des surtensions électriques, des écarts de tension et des pannes de courant imprévues.
• Même la destruction complète ou la panne d'un circuit électrique.
• Cela peut entraîner une réduction de la durabilité et de la fonctionnalité des systèmes électroniques.
• Cela peut entraîner des brûlures et une électrocution.
• À terme, cela pourrait soulever d'éventuelles sources de combustion.

Importance de la protection EMI

Différents types d'EMI

Les types d'EMI varient en fonction de la catégorie que nous souhaitons toucher ; cependant, dans cette section, nous nous concentrerons sur les classifications d'interférence avec continu et impulsionnel.

• Interférence continue – Comme son nom l'indique, il produit en permanence des impulsions indésirables. Il est généralement corrélé à une diminution de l'énergie et à une faible amplitude, et peut englober les fréquences radio, la fuite du champ électromagnétique des systèmes mécaniques, les lignes de transmission électrique, etc.
• Interférence d'impulsion – Comme son terme l'indique, elle n'intervient que sur une courte période qui peut varier selon son application. Fondamentalement, des pics d'énergie importants qui peuvent être répétés ou des événements sporadiques sont généralement ce qui le définit. Fondamentalement, le comportement récurrent est généralement fabriqué, ce qui rend son intensité et sa longévité prédéterminées. D'autre part, les mutations imprévisibles, y compris la foudre, les pannes de courant, les pannes d'isolation, etc., peuvent être à la fois d'origine humaine et spontanées.

L'EMI est également divisée en perturbation à bande étroite et perturbation à large bande, en fonction de la fréquence de longueur d'onde.

• Bande étroite – Sa fréquence est inférieure ou équivalente à celle de l'émetteur.
• Fibre – Au contraire, sa longueur de fréquence et sa bande passante sont plus longues que la bande étroite.

Origine de l'IME

Il a été mentionné à maintes reprises que les EMI pouvaient être générées par l'homme ou naturellement.

Les éruptions solaires et la foudre sont deux exemples de phénomènes naturels susceptibles d'induire des interférences électromagnétiques (IEM). De plus, les équipements obsolètes dont le blindage est corrodé ou dépourvu de tout mécanisme de blindage IEM peuvent présenter des problèmes d'IEM. Par ailleurs, les appareils imposants émettant un signal puissant ou un niveau sonore élevé peuvent également perturber les signaux ; c'est le cas, par exemple, des ascenseurs, des systèmes de climatisation et des feux de circulation. Enfin, pour les applications d'étude de haute précision, les machines et les composants électroniques peuvent émettre des flux magnétiques ou électriques déviés.

Dans l'ensemble, aucun dispositif particulier ne peut éviter les EMI, quel que soit le but de leur application. Néanmoins, le blindage EMI peut aider à réduire considérablement les dommages causés par les interférences électromagnétiques à l'équipement.

Historique des EMI

Matériaux de protection EMI

Essentiellement, trois (3) principaux types de métaux sont utilisés pour produire le blindage EMI ; cependant, dans certains cas, ils peuvent être combinés en un seul pour générer la meilleure protection possible.

Acier pré-étamé

L'acier pré-étamé est une option nettement moins coûteuse pour la protection contre les interférences électromagnétiques, tout comme l'acier au carbone , bien qu'il soit optimal uniquement aux basses fréquences, de quelques kHz à quelques GHz. De plus, il peut prévenir la formation de rouille et de corrosion.

Alliage de cuivre 770 ou maillechort

Étant donné que l'alliage de cuivre 770 a une caractéristique exceptionnelle qui peut résister à la corrosion, les consommateurs le préfèrent souvent. De plus, il est composé d'une combinaison de cuivre, de nickel et de zinc. Quant à l'utilisation, ils sont indéniablement idéaux pour les kHz de milieu de gamme à des valeurs spécifiques de GHz, qui conviennent à la technologie IRM.

Copper

Grâce à sa conductivité remarquable, le cuivre est essentiel au blindage contre les interférences électromagnétiques (EMI). Cela s'explique notamment par sa capacité à atténuer les ondes magnétiques et électriques. Bien que fabriqués en cuivre, ces matériaux diffèrent de l'alliage de cuivre 770.

Aluminium

Contrairement au cuivre, qui possède une excellente conductivité, l'aluminium présente une conductivité supérieure (60 %), ce qui en fait une option intéressante pour le blindage électromagnétique. Cependant, malgré ses qualités, il présente un inconvénient : sa forte tendance à l'oxydation le rend sujet à la corrosion.

Joints

Lorsque deux substances sont séparées par un joint, une fermeture est créée. Les joints de blindage EMI sont utilisés pour protéger les appareils contre les perturbations et sont analogues aux fiches utilisées pour les contacts électriques.

Film et Feuille

On pense qu'une feuille unit des microparticules de matériau conducteur, comme le cuivre ou l'argent, à un scellant afin d'envelopper un appareil et de le protéger des rayonnements électromagnétiques. Ces bandes sont un moyen simple et pratique d'abriter du matériel car elles sont malléables, ajustées et simples d'utilisation.

MOUSSE

En un mot, la mousse de carbone, un matériau compact qui peut résister à des températures élevées et possède des qualités thermiques et électromagnétiques accordables, est la variété de matelas utilisés pour le blindage EMI.

Silicone

En général, le silicium est électriquement non conducteur. Au contraire, il est possible de les rendre uniques en ajoutant la présence de métal. De cette façon, il peut déjà être utilisé pour fabriquer des produits qui agissent comme des boucliers EMI. Ils conviennent également aux fréquences comprises entre 20 Hz et 10,000 XNUMX Hz, en raison du graphite de nickel qu'ils contiennent.

Conclusion

En résumé, il a été mentionné que les interférences électromagnétiques (EMI) peuvent affecter de manière significative les performances, la fiabilité et la fonctionnalité d'un appareil si elles ne sont pas empêchées ; Cependant, en raison de l'émergence de la protection EMI, cela ne concerne plus presque tous les consommateurs. Par conséquent, il est crucial d'intégrer une protection pour protéger le gadget des impacts EMI.

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