Derrote EMI em Circuitos Automotivos: 5 Dicas de Projeto de Especialistas

Produtos elétricos nascem com EMI (Interferência Eletromagnética). Multifuncionalidade de produtos eletrônicos atende às diferentes expectativas das pessoas, o que também leva à geração de uma série de questões de EMI que ameaçam diretamente a saúde das pessoas e a segurança ambiental. O efeito de EMI no automotivo é tão proeminente que influencia o desempenho de dispositivos de rádio externos e cria interferência em dispositivos eletrônicos dentro dos veículos em certa medida. Portanto, é de muita necessidade para nós entendermos EMI e focarmos em algumas dicas para projeto de circuito automotivo como medidas preventivas.

Análise de EMI em Circuitos Automotivos

Questão de EMI geralmente ocorre em produtos eletrônicos. Pode ser vista em todo lugar em produtos eletrônicos, entre dispositivos eletrônicos, componentes e sistemas. EMI resulta de tantas razões entre as quais há apenas um núcleo, que é, interferência de descarga eletrostática (ESD). Elementos que levam circuitos eletrônicos a serem interferidos por eletricidade estática vêm em dois aspectos: parâmetros de distribuição não razoavelmente projetados em circuito eletrônico e elementos ambientais que reduzem a estabilidade de circuitos, finalmente causando interferência.

EMI suportada pelo automotivo principalmente deriva de dispositivos elétricos em carros. Seus modos de transmissão contêm condução e radiação enquanto fontes de interferência incluem interferência de rede de circuito, interferência de descarga eletrostática e interferência de radiação eletromagnética, etc.

• Interferência de rede de circuito primariamente deriva de dispositivos elétricos dentro de veículos. Esses dispositivos criam sinais de pulso de interferência que são então transmitidos em um modo de ondas eletromagnéticas ao redor da rede, impedindo equipamentos de recepção de rádio ambientes de funcionamento normal.
• Interferência de radiação eletromagnética refere-se à interferência resultante de uma mudança súbita (pulso) que é causada quando o circuito se torna ligado ou desligado. Ela ocorre especialmente em portadores indutivos e capacitivos quando uma tensão súbita alta é gerada no momento transiente de ligar e desligar, levando a frequência de radiação a ser alta também. Este tipo de interferência não apenas afeta o dispositivo de recepção de radiação a bordo, mas danifica dispositivos elétricos automotivos em diferentes graus também.

Todos os tipos de unidades de controle eletrônico aplicadas por veículos não funcionam normalmente a menos que uma fonte de energia estável seja fornecida. Assim que uma flutuação de tensão ocorre no sistema de fonte de energia, módulos eletrônicos não serão capazes de trabalhar em um estado normal.

Dicas no Projeto de Circuito Automotivo

Dicas no Projeto de Circuito Automotivo Para impedir que veículos sofram de anormalidade devido a EMI, algumas medidas preventivas devem ser feitas a fim de proibir ou reduzir EMI para que automotivos e dispositivos eletrônicos automotivos sejam capazes de funcionar suavemente.

Dica 1: Interferência de condução eletromagnética deve ser reduzida.

Medidas detalhadas no projeto de circuito automotivo podem ser resumidas como o seguinte:

• Área efetiva de cada laço de circuito deve ser minimizada.
• Quando se trata de EMI resultante de indutância de vazamento no transformador, blindagem magnética tem que ser implementada no transformador. Além disso, a área efetiva de cada laço deve ser minimizada.
• Para circuitos sofrendo de EMI séria, linhas duplas podem ser aplicadas para transmitir sinais para reduzir EMI.

Dica 2: Interferência de rede de circuito automotivo deve ser proibida.

• Terminais conectando dispositivos elétricos automotivos devem ser encurtados e NÃO devem ser paralelos ou próximos uns dos outros.
• Roteamento racional de terminais desempenha papel essencial em proibir interferência de rede de circuito.
• Capacitância de filtragem de energia deve ser ampliada com circuito de desacoplamento RC adicionado para reduzir acoplamento de circuito.

Dica 3: Interferência de radiação eletromagnética automotiva deve ser proibida.

• Proteção de rede R-C-D deve ser implementada.
• Medidas efetivas de proibição transiente devem ser feitas na fonte de interferência, o que não apenas reduz a radiação eletromagnética de carga capacitiva, mas protege e controla pontos de contato de carga capacitiva.
• Blindagem metálica deve ser aplicada.

Qualquer interferência em campo pode ser proibida em métodos de blindagem.

• Dentro da frequência de recepção de comunicações móveis, alumínio é geralmente escolhido para blindagem eletromagnética. Devido ao efeito de pele de alta frequência, blindagem eletromagnética não precisa ser muito grossa.
• Motor sem contato ou sistema de ignição sem distribuidor pode ser aplicado para eliminar fonte de interferência e reduzir radiação eletromagnética.

Dica 4: Blindagem deve ser realizada.

Blindagem desempenha parte efetiva em impedir interferência eletromagnética. Geralmente materiais com alta condutividade são selecionados como blindagem. Foi testificado que excelente desempenho de blindagem de campo de alta frequência depende em materiais de alta condutividade como aço ou alumínio, enquanto o de blindagem de campo de baixa frequência depende em materiais com alta magnetocondutividade como aço magnético, ferro e liga de berílio. Eletrodomésticos tendendo a gerar faísca ou arco elétrico devem ser blindados com uma blindagem metálica para que o efeito negativo possa ser eliminado da compatibilidade eletromagnética (EMC).

Dica 5: Filtragem também é um método eficiente para controlar EMI.

Filtro é considerado como o método mais comumente usado para derrotar EMI e é capaz de resistir EMI que entra diretamente através do caminho do circuito. Resume-se que aumentar a amplitude do sinal é um método crucial de anti-EMI. Quando se trata de sinais de sensor fracos, o circuito pode ser amplificado com amplitude aumentada, o que drasticamente reduzirá EMI.

EMI em circuito automotivo tem muito efeito ruim em componentes eletrônicos automotivos. Não apenas encolhe a vida útil do automotivo, mas também destrói a segurança de direção das pessoas. Como resultado, numerosas medidas preventivas podem ser feitas para minimizar a influência de EMI em componentes eletrônicos de veículos com segurança e confiabilidade de funcionamento automotivo garantidas.

Este artigo foi escrito por Dora Yang, editora da PCBCart. Artigo originalmente publicado na Revista Elektronik Industrie, Edição 11, 2017, Páginas 74-76.

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