EMC significa Compatibilidad electromagnética, lo que significa que un dispositivo es compatible (es decir, no causa interferencias) con su entorno electromagnético (EM). No emite niveles de energía EM que generen interferencias electromagnéticas (EMI) a otros dispositivos cercanos.
La interferencia electromagnética (EMI) es la interferencia causada por un dispositivo eléctrico o electrónico a otro por los campos electromagnéticos creados por su funcionamiento.
A veces notamos que la luz del tubo parpadea cuando una bomba de agua o un dispositivo motorizado está encendido. Esto se debe a que el motor consume más corriente, lo que provoca una caída de voltaje. El cambio en la corriente y el voltaje eléctricos genera interferencias electromagnéticas (EMI). Esta interferencia debe estar dentro de límites específicos para evitar interferencias con otros dispositivos presentes dentro del alcance.
Una prueba EMC identifica esta interferencia electromagnética generada por un dispositivo. Las pruebas de EMC también determinan cómo reacciona el dispositivo a las interferencias electromagnéticas causadas por otro dispositivo.
Tipos de EMC
Todos los dispositivos tienen el potencial de emitir campos electromagnéticos. Los dispositivos que utilizamos en nuestra vida diaria, como televisores, teléfonos móviles, lavadoras, cajeros automáticos, etiquetas RFID, etc., generan interferencias electromagnéticas o pueden dañarse por interferencias generadas por otro dispositivo. Para garantizar el buen funcionamiento de los dispositivos, una prueba de EMC realiza varias subpruebas en el equipo bajo prueba (EUT) para probar la inmunidad del dispositivo víctima para sobrevivir en un entorno de emisiones electromagnéticas. Además, la EMI generada por el EUT debe estar dentro del límite de interferencia regulado por el país.
Tipos de pruebas EMC
A continuación se proporciona el diagrama de bloques básico de las pruebas de EMC. No todos estos son aplicables a cada producto y es probable que se agreguen otras pruebas según la aplicación del producto.
Las pruebas de EMC constan de dos pruebas: una es EMI (interferencia electromagnética) y la otra es EMS (susceptibilidad electromagnética).
Diagrama de bloques de tipos de pruebas EMC
Interferencia electromagnética (EMI)
Un dispositivo electrónico generará fluctuaciones de corriente y voltaje, que producen interferencias electromagnéticas (EMI). Por lo tanto, la EMI generada por un dispositivo específico debe limitarse mediante un diseño electrónico y un blindaje adecuados para no afectar a los dispositivos vecinos.
Por ejemplo, un taladro en funcionamiento en la casa puede provocar parpadeos en el televisor de la casa vecina porque están conectados a la misma línea de suministro.
Efecto EMI en otros dispositivos
Tipos de interferencia electromagnética (EMI)
- Emisión conducida
Cuando el dispositivo emite un campo electromagnético y lo transmite desde el conductor de un cable, se denomina emisión conducida. Potencialmente puede causar problemas en toda la red de distribución de energía y afectar a otros dispositivos.
Emisión conducida
- Emisión radiada
Cuando el dispositivo emite energía electromagnética, esta se libera en forma de campos electromagnéticos que se propagan por el aire y también pueden interferir con otros dispositivos cercanos.
Emisión radiada
- Emisión de parpadeo de voltaje
La oscilación de voltaje ocurre debido a cambios en la corriente de carga, que oscila tanto en frecuencia como en amplitud. Esto puede ilustrarse con el cambio en el brillo de una bombilla o el cambio en la velocidad del motor o del ventilador.
Voltaje oscilante en CC (Imagen: Science Direct)
- Emisión de corriente armónica
Cuando el dispositivo emite armónicos y distorsiona el suministro de red, se denomina emisión de corriente armónica. Está asociado con convertidores de potencia de modo conmutado y otras cargas no lineales como motores, transformadores y atenuadores de lámparas.
Armónicos del dispositivo (Imagen: Science Direct)
Susceptibilidad electromagnética (EMS)
Susceptibilidad electromagnética (EMI) significa que el dispositivo es capaz o tiene la inmunidad para sobrevivir o funcionar como se espera en un entorno donde otros dispositivos generan interferencias electromagnéticas. Todo dispositivo tiende a emitir interferencias electromagnéticas, por lo que el dispositivo víctima no debe comportarse mal en estos entornos; Todo esto está anotado en los estándares de prueba de EMS del país.
Tomemos un ejemplo de la vida real para comprender por qué son necesarias las pruebas EMS. Si un usuario escucha ruido en su teléfono celular mientras otro teléfono celular o electrodoméstico está en uso, se debe a la baja inmunidad del dispositivo.
Efecto de otros dispositivos en el dispositivo del usuario
Tipos de susceptibilidad electromagnética (EMS)
- Inmunidad impulsada
En la prueba de inmunidad realizada, la perturbación en el cable o en la fuente de alimentación es creada por un amplificador de RF, y el funcionamiento del dispositivo no debe verse afectado por esta distorsión o interferencia en la fuente de alimentación.
Emisiones radiadas y conducidas (Imagen: Academy of EMC)
- Inmunidad irradiada
En una prueba de inmunidad radiada, el dispositivo crea una perturbación de campo eléctrico, ruido o interferencia de campo magnético a través del aire. En este escenario, el dispositivo debería funcionar como se esperaba.
Emisión radiada
- Descarga electrostática (ESD)
La descarga electrostática es la descarga del cuerpo humano sobre la parte metálica del dispositivo; Cada vez que el cuerpo humano toca el dispositivo, recibirá una descarga. Podría dañar permanentemente el dispositivo, por lo que esta prueba verificará la protección e inmunidad contra ESD.
Símbolo ESD (imagen: Revista Incompliance)
- Transitorio eléctrico rápido (EFT)
La prueba de inmunidad EFT simula la conmutación de cargas inductivas en el mundo real. La conmutación de carga inductiva crea una pequeña chispa, que es una ráfaga de pulsos. El dispositivo debe poder manejar estos impulsos.
Explosión por EFT (Imagen: EMCfastpass)
- Brote
ESD y EFT tienen tiempos de subida, anchos de pulso y niveles de energía similares. Con un aumento, el tiempo de aumento del pulso es de solo 1,2 us y la duración es mayor. El ancho del pulso es de 50us, por lo que debe haber protección en el circuito para hacer frente a la sobretensión.
- Campo magnético
El campo magnético está en todas partes; una corriente que pasa a través de un cable puede generar un campo magnético alrededor del cable. En esta prueba, el campo magnético se crea para probar el comportamiento del dispositivo y la funcionalidad del dispositivo no debe verse afectada.
El campo magnético generado en el cable (Imagen: fuente)
- Caída de tensión y breve interrupción.
En esta prueba, se crean fluctuaciones en la fuente de alimentación en CA o CC y luego se observa el dispositivo en estas condiciones.
Caída de voltaje e interrupción breve (Imagen: EMC fastpass)
Normas y regulaciones globales
El estándar EMC es diferente para cada país. La Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) tiene algunas regulaciones y estándares para la certificación EMC en los EE. UU. En Canadá, Industry Canada es equivalente a la FCC. En Europa, la marca CE equivale a la FCC.
Algunas de las marcas proporcionadas por estos organismos reguladores son las siguientes:
Organismos reguladores de EMS para EE. UU.
Organismos reguladores de EMC para Europa
Organismos reguladores de EMC para Canadá
Organismos reguladores de EMC para Australia
Organismos reguladores de EMC para Japón
Organismos reguladores de EMC para China
