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¿Cómo comprobar si un componente puede funcionar en campos magnéticos fuertes?

Quiero diseñar mi placa de circuito impreso para que funcione bien incluso cuando la colocamos junto a un imán de neodimio. ¿Cómo comprobar si mi componente puede funcionar en esas condiciones sin apantallamiento?

Edición: No he tenido ningún problema con mi circuito cuando lo coloco junto a un imán, pero la gente empezará a cuestionar la estabilidad y no tengo ni idea de cómo probarlo. Los componentes principales son la memoria NAND Flash, el microcontrolador, el acelerómetro MEMS, la batería y el transceptor inalámbrico en la placa.

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aryeh Puntos 1594

Quiero diseñar mi PCB para que funcione bien incluso cuando la coloquemos junto a un imán de neodimio. ¿Cómo comprobar si mi componente puede funcionar en esas condiciones sin apantallamiento?

Puede esperar potencial problemas si un dispositivo contiene un conductor móvil, "material magnético" o está diseñado como un dispositivo sensible al campo magnético o eléctrico o electromagnético.

El campo magnético disminuye con el cubo inverso de la distancia desde el centro del dipolo Norte-Sur, por lo que se hace bastante pequeño en la mayoría de los casos. (El campo de cada polo disminuye como el cuadrado inverso (no mucha gente se da cuenta de esto) y la suma vectorial del par de dipolos se aproxima a la inversa del cubo a muchas longitudes de imán lejos del centro del dipolo).

Un imán moderno de tierras raras de alta potencia (normalmente Nd2Fe14B) producirá alrededor de 1 Tesla hasta la mitad de la longitud de un dipolo del imán (N-S) desde la cara del polo. es decir, imán largo (o profundo) = campo externo profundo. Se puede suponer que eso significa que será alrededor de 1/8 de T a 1,5 longitudes de imán y 1/27 Tesla a 2,5 longitudes de imán, etc.


Un acelerómetro MEMS (probablemente) contiene conductores móviles, por lo que puede tener algunos problemas. Es de esperar que su hoja de datos lo diga si esto es importante.

Cualquier dispositivo con núcleo magnético que no esté blindado, y algunos que sí lo están, podrían verse afectados. Por ejemplo, una bobina con un cartucho de ferrita o una bobina con núcleo de ferrita o hierro tendría la curva BH de CA desplazada por un valor de compensación de CC por el campo del imán y, dependiendo de la fuerza del imán y la proximidad, podría empujar un diseño en la saturación o más profundo en la saturación de lo que sería.

Un altavoz o auricular de estilo magnético podría verse afectado.

Una célula Hall, un sensor GMR, un sensor AMR y otros dispositivos explícitamente sensibles al campo magnético "podrían divertirse".

Cualquier movimiento mecánico común de los contadores podría verse afectado (bobina móvil, hierro móvil, núcleo de aire, ...)

Cualquier motor eléctrico (DC sin escobillas, con escobillas, de inducción, paso a paso, actuador de cabeza, ...), relé o actuador que utilice campos magnéticos podría verse afectado

Tal vez:

Memoria FRAM, memoria del núcleo

Un arco largo:

Sable de luz, célula de energía de dilitio, ...


Debería estar bien:

Mientras no haya componentes específicamente sensibles al magnetismo -

Circuitos integrados, analógicos y digitales, memorias, radiofrecuencia (observe los núcleos inductores), . Batería
Pasivos - resistencia, condensador, ...
Inductor, con núcleo de aire.

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DavLink Puntos 101

Si estás interesado en cómo probarlo, supongo que probar tu situación típica y escribir una documentación debería estar bien. Siempre que estoy fuera de alguna situación típica o estandarizada, intento pensar en una configuración razonable con algún factor de seguridad calculado, quizás 1,5 o 2. Por ejemplo, si tu aplicación tiene un imán en un lado de la placa, podrías intentar construir un yugo ferromagnético (de acero) que dirija el campo hacia los componentes que sospechas que son sensibles, o utilizar dos imanes en ambos lados de la placa. También podría preguntar a un laboratorio de pruebas si pueden comprobar si hay campos de baja frecuencia realmente fuertes.

Con bobinas médicas como éstas, se pueden crear densidades de flujo de hasta 5 T: TMS/RPMS coil Fuente

Para las cosas más habituales, hay un montaje de prueba que forma parte de una prueba de conformidad EMI estándar:

Para los campos de baja frecuencia (como los que parecen interesarte), colocas tu dispositivo en medio de un gran marco con un bucle (bobina magnética) alrededor, y pones bastante corriente a través del bucle, creando un fuerte campo magnético.

Un montaje de prueba típico es el siguiente: Mains-Frequency Magnetic Immunity Test Fuente

Esta configuración parece bastante fácil y se podría fabricar una en casa; la parte difícil y cara sería la calibración. Incluso he estado en grandes laboratorios de pruebas de EMC que utilizan bobinas hechas por ellos mismos para esta prueba.

Sólo por diversión: una fuente de interferencia práctica y cotidiana con campos tan fuertes como los probados con el dispositivo de la imagen anterior suele tener este aspecto: Railway Power Lines Fuente

o esto: Mains Frequency Power Lines Fuente

... o como el yugo de desviación en un monitor CRT: Deflection Coil Fuente

Por otra parte, en el caso de los campos electromagnéticos, los transmisores y los receptores son elementos duales, por lo que el televisor es también un receptor de campos externos de baja frecuencia; pregúntele al tipo que vive en la casa de la imagen de arriba y que ve las noticias de las ocho en un televisor CRT -la imagen con la locomotora roja, no la del tren ICE-; la calidad de la geometría de la imagen de su televisor podría no ser precisamente estable.

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