Trabajo Colaborativo 3 Campos Electromagneticos

CAMPOS ELECTROMAGNETICOS

TRABAJO COLABORATIVO 3

LUIS IGNACIO CACERES ROJAS

80099265

EDUARD ANDRES FERNANADEZ

OSCAR JAVIER ZAQUE

MANUEL FELIPE SUAREZ

GRUPO:

299001_22

TUTOR:

FUAN EVANGELISTA GÓMEZ RENDÓN

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

CEAD JOSE ACEVEDO Y GOMEZ

INGENIERIA ELECTRONICA

BOGOTA, MAYO 2012

INTRODUCCION

En este documento encontraremos lo relacionado con la interferencia y compatibilidad electromagnética, cuáles son sus normas y las técnicas para controlar los tipos de interferencias que podemos encontrar, sus fuentes y características de cada una de ellas.

¿Qué se entiende por Interferencia Electromagnética (IE)?

La Interferencia Electromagnética - IEM se define, entonces, como cualquier perturbación electromagnética que se manifiesta en la degradación de la operación, el mal funcionamiento o la falla de un dispositivo, equipo o sistema eléctrico, electrónico o de telecomunicaciones. Aunque, tradicionalmente, el concepto ha sido asociado con fenómenos de radiación o conducción de campos electromagnéticos, este tiene una acepción más amplia que incluye fenómenos como armónicos, transitorios, rayos, descargas electrostáticas, ruido, fluctuaciones de tensión, etc.

Una interferencia electromagnética (EMI, Electromagnetic Interference) es cualquier señal o emisión, radiada en el espacio o conducida a través de un cable de alimentación o señal, que pone en peligro el funcionamiento de la navegación por radio u otro servicio de seguridad, o degrada seriamente, obstruye o interrumpe de forma repetida un servicio de comunicaciones por radio autorizado. Los servicios de radiocomunicaciones incluyen, entre otros, emisoras comerciales de AM/FM, televisión, servicios de telefonía móvil, radar, control de tráfico aéreo, buscapersonas y servicios de comunicación personal (PCS, Personal Communication Services). Estos servicios de radio autorizados y servicios de radio no autorizados, como WLAN o Bluetooth, y los radiadores involuntarios, como dispositivos digitales, incluidos los sistemas informáticos, contribuyen al entorno electromagnético.

¿Cuáles son las principales fuentes de IE y qué características tienen?

Descargas eléctricas atmosféricas.

 Incidencia directa de un rayo sobre un conductor

 Campo eléctrico asociado a las nubes (del orden de 1 – 10 KV/m a nivel tierra).

 Cambio rápido de corriente a lo largo del canal: el rayo actúa como una antena emitiendo en un ancho de banda de 50 - 100 MHz. Esto se conoce como ruido atmosférico.

Fuentes de origen solar y cósmico. El ruido cósmico procedente del espacio exterior comienza a ser significativo a partir de los 20 MHz, existen tres tipos:

 Térmico: Procedente de cuerpos celestiales (3 – 30 GHz )

 Galáctico: de naturaleza similar al anterior. Máxima amplitud entre los 150 - 200 MHz.

 Solar: Solar: Procede de las manchas solares y provoca problemas transmisión de radio y en las comunicaciones vía satélite.

Humanas y/o artificiales.

 Descargas electroestáticas (ESD).

 Subsistemas eléctricos y electrónicos

 Variaciones en la tensión de alimentación.

 Transmisores de Radio.

En la figura se representa el esquema básico de los elementos que intervienen en un problema de EMI. Hay que remarcar que solo se habla de interferencia siempre y cuando se provoque un mal funcionamiento en el receptor.

2. ¿Qué se entiende por Compatibilidad Electromagnética (CE)?

(EMC, Electromagnetic Compatibility) es la capacidad de los componentes del equipo electrónico de funcionar correctamente juntos en el entorno electrónico. Aunque este sistema se ha diseñado y ajustado para cumplir con los límites de emisión electromagnética establecidos por la agencia reglamentaria, no hay ninguna garantía de que no ocurran interferencias en una instalación en particular.

Estas clasificaciones de entornos electromagnéticos se refieren generalmente a las siguientes definiciones concertadas:

• Los productos de Clase B son para uso en entornos residenciales/domésticos, pero también pueden ser utilizados en entornos no residenciales/no domésticos. Nota: El entorno residencial/doméstico es un entorno en el que se anticipa el uso de receptores de radio y televisión emitidas dentro de una distancia de 10 m desde la ubicación del producto.

• Los productos de Clase A son para uso en entornos no residenciales/no domésticos. Los productos de Clase A pueden ser utilizados también en entornos residenciales/domésticos, pero pueden causar interferencias que requieran que el usuario tome las medidas correctivas oportunas.

Si se provoca interferencias con servicios de comunicaciones por radio, lo que se puede determinar apagando y encendiendo el equipo, intente corregir dichas interferencias adoptando una o varias de las siguientes medidas:

• Cambie la orientación de la antena de recepción.

• Vuelva a ubicar el ordenador con respecto al receptor.

• Separe el ordenador del receptor.

• Conecte el ordenador a una toma de alimentación eléctrica diferente de forma que el ordenador y el receptor se encuentren en ramas distintas del circuito.

Es importante resaltar que tanto diseñadores como consumidores deben someterse a las normas de CEM, para obtener altos estándares de calidad en procesos que involucren dispositivos y equipos eléctricos y electrónicos. Por ello, para un país como Colombia, cobra relevancia el desarrollo de esfuerzos de caracterización de las condiciones electromagnéticas particulares del medio. La caracterización del entorno electromagnético del país, que debe efectuarse desde puntos de vista espacio - temporales y estadísticos, constituye la base tanto para elaborar los métodos de prueba de la susceptibilidad e inmunidad de los sistemas como para sentar una discusión fundamentada con respecto a sí, para cada tópico específico, deben desarrollarse normas propias o adoptarse las de carácter internacional.

De manera general, los elementos básicos que deben ser examinados cuando existe una condición de perturbación son:

• La fuente de interferencia,

• El sistema perturbado

• El canal de acople entre ambos.

3. ¿Cuáles son las principales técnicas para el control de la IE?

Blindaje o pantallas

Un blindaje es una superficie metálica dispuesta entre dos regiones del espacio que se utiliza para atenuar la propagación de los campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos. Un blindaje sirve tanto para no dejar salir el flujo de los campos de la zona encerrada por él, como para evitar en una zona protegida por el mismo entre campo alguno. El ámbito de atenuación de blindajes abarca un extenso espectro de frecuencias, ya que en el mercado existen materiales para apantallar desde 1Hz a casi 1THz. La forma en que se presentan los blindajes son: cajas armarios juntas eléctricas, compartimentos internos, pinturas conductoras, laminas metálicas, cables apantallados diferentes tipos de depósitos conductores sobre plásticos, etc.

La efectividad total de un blindaje es igual a la suma de las perdidas por absorción más las perdidas por reflexión más un factor que contabiliza las múltiples reflexiones en los blindajes. Un blindaje magnético efectivo también debe encerrar totalmente a los componentes que se quiere proteger y debe tener alta permeabilidad.

EMI y Blindaje

Son el resultado de :

 Campos electricos (capacitivos)

 Campos magneticos (inductivos)

 Campos electromagneticos (radiacion)

Sobre un conductor o conjuntos de conductores.

Figura de blindaje:

Efectividad de los blindajes dependen de:

 La frecuencia

 La geometría del campo

 La posición de la medida y el tipo del campo

 La polarización y la dirección de la incidencia

Figura de onda transmitida, reflejada, rerreflejada y absorbida.

Efectividad total (S): S=A+R+B (dB)

Clasificación de blindajes

Capacitivo:

 Evitar acoplamientos eléctricos (jaula de Faraday)

 Usan materiales conductivos (cobre y aluminio)

 Importante la puesta a tierra

Inductivo:

 Evitar acoplamientos magnéticos

 Usar materiales con alta permeabilidad

 Minimizar el área efectiva de bucles, cables próximos al plano de tierra

Radiofrecuencia:

 Se utiliza en muchos casos dos blindajes, uno con alta conductividad y otro con alta permeabilidad, con el objeto de maximizar las perdidas

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