Técnicas de blindaje EMI que puedes utilizar en tu software de diseño de PCB

La interferencia electromagnética (EMI, por sus siglas en inglés) es un problema tal que gobiernos alrededor del mundo han establecido límites en la cantidad de EMI que un dispositivo electrónico está permitido generar o recibir. Su dispositivo electrónico necesita ser diseñado para prevenir la radiación no intencionada y suprimir el ruido conducido hasta un valor de frecuencia muy alto. Esto no es simplemente una cuestión de añadir filtrado en cada circuito en su diseño de PCB, se trata de considerar el sistema completo y su construcción.

Las técnicas modernas de blindaje EMI en el diseño de PCB se dividen en dos áreas: blindaje electromagnético a nivel de placa y blindaje electromagnético a nivel de carcasa. Hay algunas prácticas de diseño de placas que pueden ayudar a asegurar que un diseño pase las pruebas de EMC, y hay algunos cambios simples en una carcasa que pueden ayudar a prevenir que se detecte EMI excesivo en el sistema. Con el software de diseño de PCB adecuado, los diseñadores pueden implementar ambos conjuntos de soluciones y asegurar que su fabricante tenga la documentación suficiente para construir el diseño correctamente.

ALTIUM DESIGNER^®

Software de diseño de PCB con herramientas de diseño avanzadas para implementar técnicas modernas de blindaje EMI.

Los dispositivos modernos de hoy en día deben someterse a pruebas de compatibilidad electromagnética (EMC) si alguna vez quieren llegar al mercado. La idea detrás de estas pruebas es simple: medir la radiación electromagnética emitida por un dispositivo electrónico y la interferencia electromagnética resultante. En el evento de que una placa no pase estas pruebas, necesita volver al diseñador para ser reajustada, creando mayores gastos y más tiempo para terminar un nuevo proyecto. Sin embargo, se pueden implementar algunas estrategias de diseño básicas en su software de diseño de PCB para ayudarlo a pasar estas pruebas con éxito.

Los escudos EMI también pueden implementarse en una carcasa en el evento de que las soluciones a nivel de placa fallen. Si alguna vez has necesitado reajustar una placa y carcasa para implementar estas soluciones, entonces sabes lo importante que es ser eficiente e implementar cambios rápidamente en una placa. El conjunto completo de características de diseño de PCB de Altium Designer y la suite de colaboración MCAD son herramientas ideales que puedes usar para implementar ambos conjuntos de técnicas de blindaje EMI.

Implementando Técnicas de Blindaje EMI en PCB en Su Diseño

Hay algunas formas simples pero efectivas de aplicar técnicas de blindaje EMI. Hay algunas compañías de componentes y materiales que suministran materiales de blindaje electromagnético especializados dirigidos a una gama de frecuencias. Cuando los métodos iniciales como filtros y las mejores prácticas de diseño fallan, puedes usar las siguientes características en tu diseño de PCB:

• Las latas de blindaje para circuitos impresos metálicos pueden ser fabricadas a medida y montadas alrededor de circuitos ruidosos para suprimir la radiación electromagnética excesiva.
• Los materiales de blindaje electromagnético de elastómero pueden utilizarse para dirigirse a componentes y conectores específicos en el diseño del PCB para suprimir la radiación electromagnética.
• Los materiales de malla con alta conductividad eléctrica pueden usarse como una alternativa flexible a las latas de blindaje rígidas, particularmente en placas flexibles o rígido-flexibles.
• Reemplazar la tierra separada/estrella por planos de tierra uniformes proporciona múltiples puntos de conexión a tierra y ayuda a asegurar que los materiales de blindaje de circuitos impresos puedan conectarse a tierra fácilmente.
• Las perlas, varillas y placas de ferrita pueden usarse como filtros EMI específicos cuando los circuitos de filtro convencionales fallan.

Estos son algunos métodos y componentes simples que pueden obtenerse de varios proveedores e incorporarse en su software de diseño de PCB. Sin embargo, aún debe asegurarse de implementar algunas mejores prácticas en su diseño de PCB para asegurar que el diseño pueda pasar las pruebas de EMC.

Las Mejores Herramientas de Diseño de PCB te Ayudan a Agregar Blindaje EMI

Dependiendo de cómo esté organizado el diseño de su PCB, también puede proporcionar blindaje contra EMI gracias a la disposición de las características de cobre en el diseño. Cómo se enruta el diseño y cómo se construye el apilado del PCB influirá en si sus dispositivos electrónicos pueden pasar las pruebas de EMC. Con las mejores utilidades de diseño de PCB, como las de Altium Designer, puede implementar fácilmente las mejores prácticas de enrutamiento y diseño para ayudar a prevenir EMI y aplicar materiales adicionales de blindaje contra EMI en el diseño.

• Conecte a tierra todas las características de cobre no referenciadas en el diseño del PCB y rellene los espacios vacíos con el plano de tierra. Asegúrese de usar el espaciado adecuado entre las trazas de impedancia controlada y cualquier vertido de tierra.
  Aprenda más sobre cómo establecer las distancias correctas entre trazas y vertido de tierra.
• Su plano de tierra actuará como una forma de blindaje y proporcionará cierta protección contra EMI desde dentro y fuera de su diseño de PCB.
  Aprenda más sobre el blindaje de PCB proporcionado por el vertido de tierra en su diseño de PCB.
• Algunos materiales de recubrimiento conformado en aerosol pueden usarse para suprimir la radiación electromagnética generada por el ruido en el bus de potencia.
  Aprenda más sobre el uso de materiales de recubrimiento conformado en aerosol como blindajes EMI.

Técnicas de Blindaje EMI a Nivel de Encapsulado

Cuando las medidas de blindaje EMI a nivel de placa son ineficaces, ya sea porque no pueden abordar un rango de alta frecuencia o porque el EMI es demasiado intenso, como se podría ver en reguladores de conmutación de alta corriente. En este caso, se pueden utilizar técnicas de blindaje EMI a nivel de carcasa. Estas incluyen:

• Aplicar latas de metal o materiales de malla en superficies de acoplamiento para cerrar huecos en una carcasa
• Aplicar materiales elastómeros flexibles en superficies de acoplamiento en arneses y accesorios de tubería
• Aplicar malla aterrizada o láminas de metal en una carcasa de plástico para crear una jaula de blindaje electromagnético ligera
• Usar un material de blindaje EMI de junta de alta conductividad en superficies de acoplamiento circulares

Estas soluciones son simples, pero efectivas para prevenir que la radiación electromagnética escape de una carcasa si el EMI es un problema. Estas soluciones tienden a ser de banda ancha hasta alta frecuencia, y tienden a ser rentables ya que generalmente no requieren modificar el diseño del PCB o requieren cambios menores en una carcasa. Todos estos requisitos de blindaje de circuito impreso, carcasa y a nivel de placa necesitan ser comunicados a los equipos de fabricación y ensamblaje con documentación estándar para asegurar una fabricación exitosa.

Un Conjunto Completo de Características de Diseño de PCB para Diseños de Fuentes de Alimentación

Durante la producción en volumen, su fabricante y ensamblador necesitan saber cómo piensa utilizar estos materiales y dónde deben aplicarse. Para asegurar que los diseñadores puedan implementar estas soluciones sin crear interferencias mecánicas, el equipo de diseño mecánico necesita tener acceso al PCB en el software MCAD para completar una verificación de retorno con los materiales de blindaje EMI añadidos a la carcasa. Además, el ensamblaje debe estar al tanto de estos requisitos y deben comunicarse claramente en los dibujos estándar.

Altium Designer hace más que ofrecerte las mejores herramientas de diseño de PCB. Los diseñadores pueden importar sus placas en aplicaciones MCAD populares y diseñar una carcasa alrededor de la placa que incluya medidas de blindaje para suprimir la radiación electromagnética y la interferencia. Una vez que se definen los requisitos de la carcasa, es fácil escribirlos en documentos y dibujos de ensamblaje estándar utilizando la utilidad Draftsman en Altium Designer. Tendrás un conjunto completo de herramientas para el desarrollo de productos y la fabricación.

• Implementar técnicas de blindaje EMI a nivel de carcasa requiere software de diseño que integre características importantes de ECAD y MCAD en un solo programa.
  Aprende más sobre la colaboración ECAD/MCAD y el diseño de PCB en 3D en Altium Designer.
• Además de las aplicaciones MCAD, los usuarios de Altium Designer pueden importar su placa a las aplicaciones de solución de campos de Ansys para evaluar estrategias de reducción de EMI e identificar puntos críticos de EMI en un diseño de PCB.
  Aprende más sobre cómo localizar EMI en Ansys SIwave y Altium Designer.
• Cuando estés listo para producir tu nuevo diseño de fuente de alimentación, puedes comenzar a crear tu documentación con un conjunto de características de fabricación integradas en Altium Designer.
  Aprende más sobre el uso de Draftsman para la creación de dibujos de fabricación de PCB.

Un Conjunto de Herramientas Completo para el Diseño de Blindaje EMI de PCB

Altium Designer es el programa de diseño de PCB líder en la industria que se integra con muchas otras aplicaciones de diseño. Gracias a la integración con SolidWorks, PCT Creo, Autodesk Inventor y Fusion 360, los diseñadores de PCB y los equipos mecánicos pueden trabajar juntos para implementar técnicas de blindaje EMI tanto a nivel de placa como de carcasa. Todo lo necesario para generar rápidamente las salidas requeridas a partir de los datos de diseño está incluido en Altium Designer, ofreciendo a los equipos de desarrollo de productos una solución completa para el diseño y fabricación de PCB.

Mantente Productivo con el Software de Diseño de PCB Basado en Reglas de Altium

Las características de diseño de circuitos, diseño de layout y documentación de Altium Designer fueron construidas para trabajar juntas gracias a su motor de diseño basado en reglas. Ninguna otra plataforma de diseño ofrece el mismo nivel de productividad o es tan fácil de usar como Altium Designer. Cuando utilizas Altium Designer, tus herramientas de diseño te ayudarán a detectar errores de diseño mientras creas el layout de tu PCB, ayudándote a mantenerte productivo en el diseño de electrónica avanzada.

• Cuando necesites utilizar las mejores características de diseño para la documentación de tu placa de circuito impreso, recurre a Altium Designer, el líder de la industria en diseño y fabricación de PCB.
  Aprende más sobre el conjunto completo de herramientas para placas de circuito de Altium Designer.
• Cuando estés listo para llevar tus datos de diseño a la fabricación, puedes usar la plataforma Altium 365. Todo diseñador de Altium puede usar Altium 365 para colaborar con su fabricante a través de una plataforma de nube gestionada.
  Aprende más sobre compartir tus datos de fabricación de PCB con Altium 365.
• Los usuarios de MCAD pueden acceder a los layouts de PCB de Altium Designer y modelos 3D a través de la plataforma Altium 365 con la extensión MCAD CoDesigner.
  Aprende más sobre la extensión MCAD CoDesigner para Altium Designer.

La reducción de EMI con el blindaje electromagnético es un tema complejo, pero reducir la radiación y la interferencia electromagnética en un diseño de PCB es crítico para los productos que se llevan al mercado. Cuando utilizas el mejor software de diseño de PCB que se integra con otras aplicaciones de diseño estándar de la industria, puedes implementar las técnicas de blindaje EMI discutidas aquí y tomar el control total de tu diseño. Haz de Altium Designer la piedra angular de tu estrategia de supresión de EMI con su conjunto completo de herramientas de diseño de PCB.

Altium Designer en Altium 365 ofrece una cantidad sin precedentes de integración a la industria electrónica que hasta ahora estaba relegada al mundo del desarrollo de software, permitiendo a los diseñadores trabajar desde casa y alcanzar niveles de eficiencia sin precedentes.

Solo hemos arañado la superficie de lo que es posible hacer con Altium Designer en Altium 365. Puedes consultar la página del producto para una descripción más detallada de las características o uno de los Seminarios Web Bajo Demanda para aprender más sobre los blindajes EMI.