Teori dan aplikasi perisai EMI

Sebuah cerita yang jelas tentang perisai di berbagai aplikasi

pengantar

Saat ini, setiap perusahaan di industri elektronika menghadapi tuntutan CE / EMI. Penggunaan perangkat elektronik semakin meningkat, seperti juga paparan terhadap berbagai frekuensi. Radiasi dan imunitas harus diperhitungkan pada tahap awal pengembangan produk baru. Dalam banyak kasus, masalah EMI tidak dapat dipecahkan pada tingkat PCB saja dan sebagai gantinya, selungkup dan kabel harus dilindung juga.

Persyaratan hukum dan alasan lain untuk menerapkan perisai

Perisai adalah cara cepat untuk mematuhi persyaratan hukum yang dikeluarkan oleh badan seperti CE atau FCC atau untuk mencegah gangguan elektro-magnetik. Solusi perisai kami hemat biaya, karena tidak memerlukan pengembangan yang memakan waktu sebelum Anda memenuhi permintaan EMI. Perisai biasanya digunakan di selungkup untuk mengisolasi perangkat listrik di dalamnya dari pengaruh eksternal dan kabel untuk mengisolasi kabel dari lingkungan tempat kabel tersambung. Jika sebuah perusahaan menginginkan sebuah produk untuk memiliki pengenalan pasar yang cepat namun proporsinya melebihi batas yang ditentukan, perisai yang mudah diterapkan adalah solusi yang umum digunakan. Perisai dapat digunakan untuk peralatan dengan tingkat radiasi atau sensitivitas tinggi, atau untuk produk di mana tingkat ini tidak diketahui sebelumnya, seperti selungkup modular. Perisai digunakan saat berhadapan dengan pengukuran sensitif yang dapat dipengaruhi oleh medan ambien juga. Perisai jelas merupakan fenomena dan kebutuhan yang luas di industri elektronik untuk memenuhi standar emisi hari ini.

Aspek yang harus diperhatikan dalam perancangan enclosure terlindung

Bahan dan korosi

Bahan termurah untuk perisai elektromagnetik adalah baja galvanis dan aluminium. Saat ini diperkirakan 90% dari semua lemari dan selungkup terbuat dari bahan-bahan ini. Untuk itulah kami telah mengembangkan material khusus, seri 6800 Amucor Shield . Amucor kompatibel dengan baja galvanis dan aluminium. Bila bahannya digunakan dalam atmosfir yang korosif, lebih baik mencegahnya melakukan kontak dengan baja tahan karat, kuningan, atau lapisan kromat aluminium (alocrom 1200).

Perlindungan korosi sangat penting untuk aplikasi yang dekat dengan laut (akibat garam) dan di luar ruangan. Penting juga bahwa bahan pakingnya kompatibel dengan bahan struktur / tutup yang Anda gunakan. Untuk saran gratis dan dukungan langsung: hubungi +31 (0) 78-6131366 atau email [email protected] .

Ketebalan selungkup

Ketebalan 0,1 mm harus cukup untuk melindungi secara efisien dari frekuensi di atas 1 MHz. Pada frekuensi rendah, seperti 30 kHz dan kurang, kita harus menggunakan bahan dengan konduktivitas magnetik yang baik (dan juga konduktivitas listrik saat berhadapan dengan arus eddy) dan material yang lebih tebal mungkin diperlukan.

Sebuah bunker militer EMP misalnya dibangun dari bahan setebal 6 mm. Frekuensi perisai bunker ini 10 kHz dengan atenuasi 80 dB. Jika melindungi terhadap frekuensi sekitar 50 Hz diperlukan untuk membatasi pengaruh dari transformator (yang dapat menyebabkan risiko kesehatan atau mempengaruhi sistem operasi mesin), kemudian menggunakan lapisan logam padat dan bahan khusus yang disebut Mu-ferro harus dipertimbangkan (lihat pelindung magnetik ). Untuk informasi lebih lanjut tentang melindungi selungkup, lihat https://www.faradaycages.com .

Cegah bukaan di selungkup

Terutama pada frekuensi di atas 5 kHz, penting untuk mencegah celah di selungkup. Frekuensi tinggi berkisar antara 100 MHz dan 40 GHz sangat sensitif terhadap celah kecil di selungkup. Semakin tinggi frekuensinya, semakin banyak perhatian yang harus diberikan untuk mencegah lubang dan celah di perisai. Di situlah gasket lembut dan fleksibel ikut bermain. Gasket seharusnya tidak hanya menyediakan konduktivitas yang tinggi, tetapi juga membuat kontak listrik terus menerus dengan selungkup bersamaan dengan gaya tekan rendah.

Jarak antara mounting, engsel dan kunci

Kami telah merancang gasket tahan banting khusus seperti Ultra Soft Shield dan V- form gasket . Gasket ini mencegah setiap lentur antara titik-titik lampiran dan di dekat engsel. Mereka adalah solusi biaya-efektif karena tidak ada perubahan mendasar pada kandang yang harus dilakukan dan tidak perlu pengencang ekstra.

Untuk memberi gambaran tentang jenis paking apa yang sesuai untuk aplikasi Anda, spesialis kami akan dengan senang hati menerima gambar (sebaiknya termasuk dimensi, jumlah yang dibutuhkan, bahan dari selungkup dan indikasi kekakuan bahan penutup). Kami memiliki pengalaman yang luas dengan segala macam aplikasi perisai dan sering melihat lebih dari 50 desain setiap hari. Pakar kami dapat membantu Anda memilih jenis paking yang tepat untuk aplikasi apa pun dan saran mereka tidak dipungut biaya.

Kami dapat memproduksi gasket kami dalam jumlah yang diinginkan, apakah hanya satu paking atau seribu, dan semua gasket dapat dibuat sesuai spesifikasi Anda.

Anda dapat mengirim gambar Anda melalui faks (+31 (0) 78-614 9585) atau melalui email ke [email protected] .

Korosi galvanik

Lapisan konduktif di bagian luar paking harus berada dalam kisaran galvanik yang sama dengan bahan konstruksi, untuk mencegah korosi galvanik yang akan merusak konduksi listrik di dalam struktur. Hal ini akan menurunkan kinerja perisai. Kriteria yang umum digunakan: tidak lebih dari 0,3 Volts untuk lingkungan yang keras (semprotan garam / pelapukan) dan tidak lebih dari 0,5 Vol untuk lingkungan yang tidak berbahaya (dalam ruangan, hanya dengan kondensasi bebas garam).

Grafik menunjukkan bahan gasket yang paling sesuai untuk material penutup yang diberikan
Skema lingkungan :
Menunjukkan bahan paking yang paling sesuai untuk bahan penutup tertentu
Rak logam dan contoh selungkup
Bila Anda ingin EMI melindungi perumahan aluminium, kami sarankan untuk menggunakan perisai perisai amunir 6800 series
Rumah aluminium:
Ketika sebuah rumah aluminium harus terlindung EMI, kami merekomendasikan 6800 series Amucor shielding gasket .
Perumahan baja tahan karat
Rumah baja tahan karat:
Bila perisai stainless steel harus terlipat EMI, kami merekomendasikan peluru perisai amunor seri 6800 atau dalam beberapa kasus seri 7400 Ultra perisai lembut .
Rak logam:
Untuk perisai EMI dari rak logam kami merekomendasikan 6800 series Amucor shielding gasket atau dalam beberapa kasus seri 7400 Ultra soft shield . Untuk melindungi ventilasi (lubang ventilasi), kami merekomendasikan panel ventilasi seri Honeycomb 9500 . Untuk melindungi kaca di lemari, kami merekomendasikan penggunaan seri Mesc foil 9000 .

Untuk mendapatkan permukaan kontak dalam kisaran galvanik yang sama dengan penutup konduktif dari gasket, pita konduktif dengan perekat diri konduktif di bagian belakang dapat diterapkan. Jika selungkup itu dicat, pita itu bisa diberi selotip dengan lebar yang sedikit lebih kecil (cat akan menutupi pita konduktif di sepanjang tepinya, yang mendukung ketahanan ikatan dan korosi) (Gambar 1).

EMI melindungi tape dan selotip
Gambar 1. EMI shielding tape dan masking tape

Cara lain untuk menghindari korosi galvanik adalah dengan mencegah pengaruh lingkungan yang korosif dari mencapai paking pelindung EMI, misalnya dengan menggunakan paking yang menggabungkan segel air dengan perisai EMI (gambar 2).

7300 series EMC / IP Gaskets, water suction EMI gasket untuk aplikasi screwed seperti panel, display dan windows 7300 series EMC / IP Gaskets, water suction EMI gasket untuk aplikasi screwed seperti panel, display dan windows
Gambar 2. 7300 series EMC / IP Gaskets , water-sealing EMI gasket untuk aplikasi screwed seperti panel, display dan windows

Beberapa produsen EMI-shielding gasket menggunakan lapisan yang mengandung karbon di bagian luar paking untuk mencegah korosi. Sayangnya, gasket berlapis karbon ini tidak sesuai dengan banyak bahan konstruksi yang umum digunakan, yang akan menyebabkan korosi pada permukaan kontak konstruksi. Gasket pelindung EMI dengan lapisan konduktif foil diperkuat Amucor®, di sisi lain, kompatibel dengan bahan seperti baja berlapis seng dan aluminium dan karenanya akan mencegah korosi galvanik.

EMI dan frekuensi

Interferensi elektromagnetik dapat ditransfer melalui radiasi dan / atau konduksi. Konduksi memainkan peran penting dengan frekuensi di bawah 30 MHz. Untuk mencegah pengaruh yang tidak diinginkan dari frekuensi rendah, kabel dan selungkup harus dilindung dengan bahan yang bersifat magnetis. Semakin rendah frekuensinya, semakin tebal perisai yang dibutuhkan.

Untuk frekuensi tinggi (perisai HF> 40 MHz), hanya lapisan tipis bahan konduktif yang cukup.

Gunakan gasket untuk menghindari celah

Semakin tinggi frekuensinya, semakin pendek panjang gelombangnya. Hal ini menyebabkan penurunan dimensi celah yang dapat ditoleransi seiring dengan meningkatnya frekuensi. Dengan kata lain: pintu, panel dan bagian lainnya perlu dihubungkan secara elektrik, di semua sisi (tanpa celah). Cara termudah untuk melakukannya adalah dengan menggunakan gasket pelindung EMI yang sangat konduktif . Sebagian besar gasket ini bersifat self-adhesive agar mudah dipasang.

Hindari Kesenjangan
Gambar 3. Hindari kesenjangan seperti ini saat berhadapan dengan frekuensi yang lebih tinggi

Untuk memilih paking yang sesuai, beberapa aspek harus dipertimbangkan:

  • Kekakuan konstruksi
  • Jarak antara bahan-bahan perhiasan
  • Bahan bangunan yang digunakan
  • Apakah konstruksi harus dibuka dan ditutup sering - aplikasi tetap vs aplikasi dengan engsel

Kekakuan paking tergantung pada kekakuan konstruksi dan jarak antara bahan-bahan perhiasan. Jika paking terlalu kaku, pintu, tutup atau panel akan membelokkan yang akan menyebabkan celah dan bukan mencegahnya (Gambar 3). Khusus untuk pintu, beberapa jenis gasket telah dikembangkan yang menggabungkan rentang kompresi yang sangat besar dengan gaya penutupan rendah dan konduktivitas tinggi. Gasket ini bisa digunakan dalam kebanyakan situasi, tanpa perlu mengubah konstruksi. Diagram pilihan gasket di bawah ini dapat membantu dalam menentukan bahan paking yang sesuai.

Gambar seleksi gasket indikatif
Grafik gasket umum

Pintu dan tutup perisai

Untuk melindungi pintu dan tutup, penting untuk menggunakan paking dengan ketahanan yang benar. Bila paking terlalu kaku, penutup atau pintu bisa terdistorsi, sehingga terjadi celah kecil sehingga tutupnya kehilangan kemampuannya untuk melindungi dari frekuensi yang lebih tinggi. Kontak tanpa cela antara pintu (dan celah lainnya) dan selungkup lainnya sangat penting dalam menjaga integritas perisai untuk frekuensi yang lebih tinggi.

Berikut adalah beberapa contoh konstruksi dengan gasket EMI. Setiap konstruksi memerlukan jenis paking EMI yang tepat.

Gasket untuk pintu kayu
Untuk pintu kayu dengan pelat penutup konduktif, sebuah paking lembut, misalnya peluncur ultra lembut Seri 7.00, biasanya digunakan untuk menjaga integritas perisai.
Gasket untuk pintu logam
Untuk pintu kandang Faraday logam konduktif, paking bentuk seri 8700 series atau seri 2000 Be-Cu fingerstrip paling sering digunakan.
Gasket untuk kelopak mataGasket untuk kelopak mata
Seri 7000 Perisai standar umumnya digunakan untuk tutup sekrup.
Gasket terus menerus dengan cut-out untuk membentuk sudutSudut paking terus menerusPaking terus menerus
Bila paking EMI perlu terus berlanjut, kami telah mengembangkan paking tanpa henti seri 8000 series kami .
Paking ini juga bisa disuplai dengan segel air ( 7300 EMC / IP gasket ).
Pakai kedap air kedap air
Bila paking yang relatif kecil dan kedap air dibutuhkan, kami dapat mengirimkan 5750 profil O karet elektrik konduktif .
Gasket disesuaikan ilustratifGasket disesuaikan ilustratifGasket disesuaikan ilustratifGasket disesuaikan ilustratif
Untuk aplikasi yang luar biasa, kami dapat memproduksi gasket custom-made ( 8800 series Customized EMC / EMI gasket ) dalam bentuk, ukuran dan dimensi yang diinginkan.

Menampilkan / melindungi windows

Tidak hanya koneksi antara bagian konstruksi, tapi juga display dan panel ventilasi harus terlindung. Tampilan dapat diberikan dengan lapisan konduktif transparan tergagap untuk perisai HF (> 30 MHz, Gambar 4) atau wire mesh logam halus untuk perisai frekuensi rendah berkualitas tinggi (Gambar 5). Lapisan konduktif transparan dipasok pada foil (mudah ditekuk dan ditempelkan ke jendela), kaca (jendela standar) atau bahan lainnya (untuk tujuan berat). Untuk jendela dan display lain, termasuk jendela kawat-meshed, klik di sini . Jika Anda memiliki display / jendela yang ada dan Anda ingin memilikinya dilapisi dengan lapisan konduktif yang tergagap, tolong hubungi kami dan kami akan memeriksa kemungkinannya.

Perisai display harus melakukan kontak dengan perisai kandang untuk menjamin atenuasi optimal. Hal ini bisa dilakukan dengan cara paking atau pita logam dengan perekat diri konduktif.

EMI Shielded window dilapisi dengan lapisan konduktif
Ara. 4. Terlindung display dengan foil transparan konduktif, dihubungkan dengan pita logam
Terlindung jendela dengan wire mesh konduktif
Ara. 5. Terlindung display dengan wire mesh logam yang sangat halus, dihubungkan dengan paking pelindung EMI

Perisai untuk lubang ventilasi

Panel ventilasi biasanya terlindung dengan ventilasi aluminium Honeycomb . Ini menawarkan kinerja perisai yang sangat baik dengan sedikit kehilangan aliran udara. Pelindung terbaik dicapai dengan ventilasi sarang lebah sel silang. Ventilasi ini terdiri dari dua atau lebih lapisan sarang lebah aluminium, diputar 90 ° (Gambar 6). Sarang madu biasanya dipasok dengan bingkai aluminium yang kaku dan paking 2-5 mm untuk kontak optimal dengan konstruksi.

Sarang lebah madu
Ara. 6. Sarang lebah sel silang

Perisai kabel

Untuk mencegah emisi radiasi melalui kabel daya dan sinyal, kabel tersebut harus dilindungi atau disaring. Perisai dapat disediakan dengan menutup kabel dengan tabung pelindung atau dengan membungkus bahan konduktif di sekitar mereka. Kabel terlindung siap pakai juga akan dilakukan. Tabung pelindung terdiri dari kawat logam yang dikepang, melalui kabel atau bundel kabel yang bisa ditarik untuk melindungi mereka. Sebuah wrapshield adalah pita kawat logam rajutan, yang dililitkan di sekitar kabel atau bundel kabel. Lebih mudah membuat cabang samping dengan metode pembungkus dibandingkan dengan tabung pelindung. Untuk tinjauan umum tentang semua solusi perisai kabel, klik di sini .

Perisai kabel selalu harus terhubung dengan benar ke perisai kandang; Jika tidak, atenuasi akan lebih rendah, dan mungkin bahkan tidak mencukupi. Untuk aplikasi heavy-duty dan militer, kelenjar kabel terlindung dan sistem kabel kabel yang dirancang khusus tersedia. Kami telah mengembangkan dua perisai entri kabel yang berbeda, satu terdiri dari dua gasket EMI berbingkai di sisi atas dan bawah slot ( 4910 - perisai kabel masuk ) dan yang lainnya terdiri dari pelat kontak yang dipasang di depan slot dengan lubang. Untuk memasang kabel melalui ( 4930 - perisai entri kabel berkinerja tinggi ). Perisai pintu masuk kontak tingkat tinggi bisa dibuat dengan air liur dan kedap air. Sistem pelat memiliki kinerja yang lebih tinggi, namun dengan sistem pinggiran lebih mudah untuk kabel iklan di kemudian hari.

Harap dicatat bahwa kabel tanpa jaket pelindung juga harus dilindung di luar selungkup terlindung agar tetap tidak berakting seperti antena. Seperti kebocoran di perisai EMI dapat dicegah dengan memasang saringan sinyal listrik atau sinyal, atau jika Anda berhadapan dengan kabel yang lebih pendek yang mengarah ke selungkup terlindung lainnya, dengan menggunakan perisai pembungkus atau tabung pelindung.

4910-kabel masuk4930-entri kabel kinerja tinggi
Ara. 7. Masuk perisai

Pelindung penghubung

Apa yang dikatakan di atas tentang kabel juga berlaku untuk konektor. Mereka juga harus terlindung atau disaring dan mereka harus melakukan kontak konduktif dengan penutupnya. Gasket konektor bisa menyediakan koneksi seperti itu dengan mudah. Mereka terdiri dari bahan die-cut tebal 1 mm, yang dapat diproduksi dengan mudah sesuai dengan spesifikasi pelanggan, dengan sedikit biaya perkakas tambahan (Gambar 8). Ukuran standar juga tersedia.

Gasket penghubung
Ara. 8. Pakai konektor

Perisai di tingkat papan sirkuit

Bagian yang menyebabkan gangguan dapat dikemas dalam kotak pelindung terlipat atau amplop (gambar 9) yang terbuat dari foil perisai Mu-tembaga dengan lapisan insulasi di bagian dalam atau dengan kumparan plastik untuk menghindari arus pendek (Gambar 9). Sebuah alternatif untuk kotak pelindung terlipat atau amplop adalah rumah siap pakai (lihat seri perisai EMI / kandang perisai 1900 ).

Perumahan perisai foilSeri 1900 perumahanSeri 1900 EMI terlindung
Ara. 9. Die-cut shielding foil dan 1900 series EMI housing

Perisai PCB dan komponen perisai pelindung juga dapat dicapai dengan menyolder strip logam yang ditempatkan secara vertikal (misalnya Mu-tembaga atau Mu-ferro) ke PCB untuk membuat kompartemen. Kompartemen ini ditutup dengan menambahkan tutup foil pelindung die-cut fleksibel atau dengan menekan lembaran busa konduktif yang lembut terhadap strip (Gambar 10/11). Pilihan ini memungkinkan banyak kompartemen melindungi hanya dengan satu penutup.

1600 perisai PCB tetapCara menutup pagar
Ara. 10/11 Pagar berlapis EMI di papan sirkuit, yang bisa ditutup dengan tutup busa konduktif

Jika sumber radiasi atau komponen sensitif EMI diketahui, perisai untuk komponen tertentu dapat diaplikasikan. Cara terbaik untuk melindungi sumbernya adalah dengan hanya melindungi bagian yang mengganggu atau bagian sensitif pada PCB dengan sistem perisai PCB seri 1500 yang dirancang khusus .

PCB melindungiPCB melindungi
Ara. 12. Perisai pada tingkat PCB dengan seri PCB shielding 1500 seri kami - cukup tempatkan perisai kami di atas keripik yang sensitif.

Perisai ruang / ruangan yang lengkap

Untuk beberapa aplikasi, sangat diharapkan untuk melindungi seluruh ruangan dengan menutup dinding dengan lembaran logam seperti foil Mu-tembaga , misalnya pada aplikasi medis dan militer dan ruangan yang ditujukan untuk melakukan pengukuran yang sangat sensitif. Teknik ini bahkan bisa diterapkan dalam ilmu forensik, misalnya jika perangkat perlu diblokir sepenuhnya dari berkomunikasi dengan dunia luar saat sedang diperiksa.

Kandang Z-Faraday bisa dibuat agar sesuai dengan jenis / bentuk / ukuran ruangan
Kandang Mu-tembaga Faraday bisa dibuat agar sesuai dengan jenis / bentuk / ukuran ruangan.

Peringkat IP

Untuk banyak aplikasi diperlukan rating IP. Namun, pertanyaan i: s yang IP rating? Untuk membantu Anda menemukan rating IP yang Anda butuhkan untuk hasil yang diinginkan, kami telah memasukkan semua peringkat IP ke dalam tabel yang jelas. Buka tabel peringkat IP .

Meningkatkan kecepatan clock

Gangguan elektromagnetik (EMI) semakin umum terjadi karena kecepatan clock lebih tinggi pada PC dan workstation saat ini.
Hal ini telah memaksa badan pengatur untuk membatasi radiasi elektromagnetik yang diproduksi oleh PC dan instrumen elektronik yang mungkin menggunakan jam dan menghasilkan emisi.

Analisis Interferensi Elektromagnetik

Hampir semua transisi listrik dengan tepi tajam, seperti jam, data, alamat dan kontrol, menghasilkan radiasi elektromagnetik. Seiring meningkatnya kebutuhan kinerja, kecepatan clock juga meningkat. Tepi transisi, atau dalam istilah rekayasa, laju perubahan tegangan, telah menjadi lebih cepat dan lebih cepat karena telah menjadi lebih sulit untuk bertemu mengatur dan menahan waktu.

Jam tidak lagi diumpankan ke hanya satu atau dua perangkat di papan sirkuit. Sebaliknya, mereka didistribusikan di seluruh papan sirkuit. Selain itu, meningkatnya kebutuhan memori, dan beban lainnya pada garis jam, secara signifikan berkontribusi terhadap radiasi elektromagnetik.

Perisai adalah metode yang paling umum digunakan untuk menurunkan EMI.

Apakah Anda mau...