2. El problema de las interferencias Las interferencias
electromagnticas se pueden definir como las seales de tipo
electromagntico que perturban la funcin normal de un sistema
elctrico o electrnico afectando a las magnitudes elctricas o
magnticas, aunque sus efectos no se aprecien externamente.Cuando
las interferencias perturban el funcionamiento de cualquier equipo
electrnico, incapacitndolo para realizar la misin para la que fue
diseada.El problema de interferencia es un tema con el que se
encuentran continuamente todos los ingenieros de diseo, ellos se
encuentran con problemas de descargas electrostticas y atmosfricas,
acoplamientos inductivos, acoplamientos inductivos, capacitivos,
radiaciones, blindajes, problemas con las masas y los
desacoplamientos.Las interferencias electromagnticas provocan en
los sistemas digitales y analgicos desordenes de varios tipos. Los
picos de tensin inducidos en las lneas de seal sensibles causan
problemas, pero las lneas de alimentacin son tambin sensibles. En
situaciones de alto nivel de interferencia, tales como los
ambientes industriales, los transitorios pueden causar incluso
fallos permanentes en hardware si el sistema no est debidamente
protegido.Los sistemas electrnicos sensibles a las interferencias
consumen aproximadamente menos del 1% de la toda la energa
producida, el 99% restante es gastado principalmente en alumbrado,
motores elctricos y calefaccin, elementos que son mayoritariamente
generadores de interferencia, que pueden afectar a cualquier
sistema electrnico.
4. Supresin de EMI en los equipos de alimentacin y generadores
EMI La red alterna de suministro elctrico presenta, por lo general,
un alto contenido de interferencias, tanto de baja como de alta
frecuencia A continuacin se presenta el esquema bsico de los
elementos que intervienen en un problema de interferencia
electromagntica. Hay que remarcar que solo se habla de
interferencia siempre y cuando se provoque un mal funcionamiento en
el receptor.
El acoplamiento entre sistemas consiste en que un dispositivo
interacciona y perturba el funcionamiento de otro. Teniendo en
cuenta el grafico anterior se observa que existen tres mtodos
posibles para eliminar las interferencias: Suprimir la emisin de la
fuente Hacer el camino de acoplamiento poco efectivo Hacer el
receptor menos sensible a las emisionesLa mejor solucin es la
primera aunque no siempre es posible identificar la fuente de la
perturbacin y algunas veces no es posible eliminarlas ya que son
seales activas del sistema.
El objetivo de los filtros es la eliminacin, o por lo menos la
atenuacin hasta niveles admisibles, de las perturbaciones
conducidas y evitar al mismo tiempo la propagacin de las
componentes de alta frecuencia por radiacin de los cables o
pistas.Esta solucin debera aplicarse lo ms prxima posible a su
origen y slo en ltima instancia en los sistemas afectados.El uso de
los filtros en los sistemas de comunicacin est muy extendido, pero
en el diseo de aquellos dirigidos al rechazo de interferencias debe
tenerse en cuenta queDeben ser efectivos para rechazar
interferencias tanto en modo comn como diferencial.Si se disea un
filtro de caractersticas generales, es muy posible que ste no
funcione adecuadamente en muchas situaciones especficas. Ello se
debe a que usualmente, las caractersticas de la fuente y de la
carga no son muy conocidas a altas frecuencias e incluso pueden
variar con el tiempo.En el filtro se debe distinguir entre las
seales parsitas y las tiles.Las alinealidades de sus componentes
hacen que este tipo de filtros se muestre muy sensible.
El ruido propio generado por lasfuentes conmutadasse propaga por
la red en forma descontrolada, afectando en muchos casos, la
operatividad de equipos electrnicos que comparten el uso de la
misma red elctrica domiciliaria. Estos ruidos se generan en los
momentos en que ocurre un pico repentino (y de duracin muy breve),
tanto sea de tensin como de corriente y como regla general,
provienen de los sistemas de conmutacin de potencia en el lado
primario del convertidor. A pesar de que la mayora de los diseos de
convertidores utiliza una topologa tradicional, basada en la
conmutacin controlada porPWM(PulseWidthModulation) de la energa
aplicada sobre un transformador (circuito altamente inductivo),
desde hace algunos aos, otros sistemas de control de potencia
(siempre del lado primario del convertidor) como el resonante y el
cuasi-resonante, estn ganando terreno en el mercado.
9. Humedad relativa para el control de descargas electrostticas
En la prctica, las cargas electrostticas solo son estticas durante
un tiempo muy breve. Las caractersticas suelen generarse en
aislantes y de ah se transfieren a otros aislantes o conductores,
incluido el cuerpo humano. Cuando un conductor cargado se acerca a
otro, puede saltar el arco, y en cualquier caso al producirse el
contacto hay una descarga de miles de voltios, con tiempos de
subida de nanosegundos y tiempos de cada de cientos de
nanosegundos. La potencia instantnea excede lo que puede disipar
los semiconductores, del tipo que sean, aunque unas tecnologas son
ms sensibles que otras.La solucin al problema puede basarse en
evitar la generacin de cargas, o cuando menos las descargas
fuertes, y en proteger los dispositivos. Para evitar la generacin
de cargas: mantener el aire con humedad entre 40 y 50%, si la
tendencia natural es a tener humedades inferiores al 25% durante
periodos de tiempo largos; evitar los materiales sintticos en
alfombras, calzado y prendas de vestir; reducir la resistencia
superficial de los aislantes mediante el empleo de recubrimientos
antiestticos.
13. Plsticos conductores Los armarios metlicos y cajas
realizadas en hierro, aluminio o zinc, habituales de forma
mayoritaria en los equipos electrnicos, se han ido dejando de
utilizar, siendo sustituidos en parte por el plstico debido a la
mejora en los costes de produccin para grandes series, resistencia
estructural superficie con mucho menor peso y mayor libertad en el
diseo de formas, pero el platico tiene el inconveniente de su
transparencia a los campos electromagnticos, por lo que sus
propiedades de apantallamiento son nulas.El plstico es popular en
las cajas para contener circuitos electrnicos. Para apantallar se
deben hacer conductor a estos plsticos y has dos formas bsicas para
conseguirlo: mezclando carga metlica conductora con el plstico en
el inyectando del molde o revestimiento plstico con un material
conductor.El mtodo de aadir aditivos conductores en escamas o
polvos. Con esta operacin se obtiene una amplia gama de valores de
conductividad, sin necesidad de aadir capas posteriores. Los
aditivos ms utilizados son los compuestos de policarbonato en los
que se tienen escamas de aluminio, fibras de carbono, fibras de
nquel y fibras de acero inoxidable o de cobre. Cuando se utilizan
plsticos conductores las consideraciones ms importantes son la
efectividad del blindaje y la esttica del producto final. La
efectividad de blindaje no solo depende dela material utilizado
sino tambin del control de las fugas a travs de las aperturas de
los agujeros.La parte ms cara de la utilizacin de los plsticos
conductores es el control de fuga a travs de las aperturas. Para
que sean efectivos, los platicos conductores deben tener una
resistencia elctrica superficial baja.No deben confundirse los
plsticos conductores indicados para ser utilizados como blindajes y
los que estn preparados contra las descargas electrostticas.Para
proteger de las descargas electrostticas, el plstico debe ser
suficientemente conductor para que no se introduzcan tensiones de
nivel suficiente en su superficie, pero no tanto como para que
ocurra una descarga con chispas. Por ello, los plsticos conductores
utilizados en embalajes antiestticos no son iguales a los
necesarios para apantallar.Los plsticos conductores antiestticos
tienen resistencias superficiales del orden de 103 a 1013 /cm2,
mientras que el apantallamiento tiene resistencias superficiales
menores de 103 /cm2.Los plsticos conductores presentan la ventaja
sobre las pinturas y metalizados conductores de una mayor
resistencia al desgaste y que no pueden ser araados.
