Pruebas CEM: ¿qué son y por qué son necesarias?

Compatibilidad electromagnética – Pruebas CEM

Su nuevo producto. Equipos avanzados dedicados a la industria militar, médica, del transporte o simplemente destinados al mercado de consumo. Un proyecto elaborado hasta el más mínimo detalle a lo largo de varios meses o incluso años. Decenas, si no cientos, de horas de trabajo de ingenieros y otros especialistas. Cuando aparentemente todo está listo para el lanzamiento de una novedad en el mercado europeo, surge la importante cuestión de las pruebas de compatibilidad electromagnética (CEM). Resulta que para poder venderse y utilizarse legalmente en la Unión Europea, el aparato debe cumplir determinadas normas. La falta de una evaluación de conformidad CEM puede tener incluso consecuencias financieras o jurídicas en determinados casos. ¿Y ahora qué?

El número de dispositivos electrónicos en nuestro entorno aumenta constantemente, tanto los especializados como los destinados al uso cotidiano en un entorno doméstico. Todos ellos interactúan entre sí emitiendo y recibiendo ondas electromagnéticas, dependiendo de si están conectados entre sí y de cómo lo están o de la distancia que los separa. Esto significa que los dispositivos pueden afectar de forma indeseable al funcionamiento de otros o verse ellos mismos perturbados por la emisión de ondas EM por parte de máquinas situadas en sus proximidades.

¿Qué es la compatibilidad electromagnética?

La compatibilidad electromagnética (CEM) es la capacidad de un dispositivo eléctrico o electrónico para funcionar correctamente en un entorno electromagnético sin causar interferencias electromagnéticas a otros dispositivos. El dispositivo electrónico debe ser inmune a las perturbaciones emitidas por otras máquinas.

El equipo en cuestión no debe interferir simultáneamente con otros equipos que funcionen en el mismo entorno. Los ensayos CEM verifican la conformidad de los productos electrónicos con los requisitos aplicables de la Directiva CEM (Directiva 2014/30/UE), garantizando así no solo su correcto funcionamiento en un entorno electromagnético determinado, sino también la seguridad de su uso.

¿Por qué es importante la compatibilidad electromagnética?

La compatibilidad electromagnética es una cuestión muy compleja y polifacética que debe tenerse en cuenta desde las primeras fases de un proyecto, ya que los dispositivos electrónicos emiten ondas electromagnéticas que pueden interferir con otros dispositivos. La falta de compatibilidad electromagnética puede provocar interferencias, fallos de funcionamiento o incluso daños en los equipos. Por ello, el cumplimiento de las normas CEM es esencial para garantizar la fiabilidad y seguridad de los equipos electrónicos.

En nuestro trabajo diario en Unisystem, nos enfrentamos a muchos retos en términos no sólo de evaluación CEM, sino también de seguridad, calidad y facilidad de uso del producto final. La adecuación de un dispositivo a las normas aplicables comienza en las primeras fases de su diseño. Nuestro personal de ingeniería trabaja en estrecha colaboración con los jefes de proyecto y los propios clientes: el diálogo profesional y el trabajo conjunto de especificación desde el inicio de un proyecto nos permiten identificar rápidamente los posibles riesgos y reducir los retrasos y los costes. Tener en cuenta las pruebas de CEM con suficiente antelación evita tener que rediseñar el dispositivo final, volver a montarlo y repetir las pruebas de laboratorio.

¿Qué es el entorno electromagnético?

El entorno electromagnético puede generarse de forma artificial o natural, intencionada o no. Por naturaleza, las producen el globo terráqueo, las descargas atmosféricas, los cuerpos celestes e incluso el hombre. Las fuentes artificiales de campos electromagnéticos están estrechamente vinculadas a la electricidad: los procesos de su generación, transmisión y uso directo por los equipos. Las comunicaciones inalámbricas y las transmisiones de radio y televisión también generan campos EM, pero los crean intencionadamente. Por todo ello, es importante que el fabricante de un determinado aparato determine lo antes posible cómo debe comportarse ese aparato en un entorno electromagnético concreto, tanto cuando emite perturbaciones por sí mismo como cuando actúa bajo la influencia de perturbaciones procedentes de otras fuentes.

Los factores que pueden afectar al funcionamiento de los equipos pueden ser, por ejemplo, picos momentáneos de tensión en los cables del equipo, descargas de electricidad estática o cortes o fluctuaciones de la toma de corriente. Los transmisores de radio y televisión, los routers Wi-Fi y otros equipos de radiodifusión también emiten interferencias electromagnéticas. El funcionamiento de otras máquinas también puede verse afectado por mandos a distancia de puertas, dispositivos móviles, instrumentos médicos y científicos, módulos GPS y sistemas de transporte inteligentes, e incluso lámparas fluorescentes.

¿Por qué es importante la compatibilidad electromagnética?

La compatibilidad electromagnética es una cuestión muy compleja y polifacética que debe tenerse en cuenta desde las primeras fases de un proyecto, ya que los dispositivos electrónicos emiten ondas electromagnéticas que pueden interferir con otros dispositivos. La falta de compatibilidad electromagnética puede provocar interferencias, fallos de funcionamiento o incluso daños en los equipos. Por ello, el cumplimiento de las normas CEM es esencial para garantizar la fiabilidad y seguridad de los equipos electrónicos.

En nuestro trabajo diario en Unisystem, nos enfrentamos a muchos retos en términos no sólo de evaluación CEM, sino también de seguridad, calidad y facilidad de uso del producto final. La adecuación de un dispositivo a las normas aplicables comienza en las primeras fases de su diseño. Nuestro personal de ingeniería trabaja en estrecha colaboración con los jefes de proyecto y los propios clientes: el diálogo profesional y el trabajo conjunto de especificación desde el inicio de un proyecto nos permiten identificar rápidamente los posibles riesgos y reducir los retrasos y los costes. Tener en cuenta las pruebas de CEM con suficiente antelación evita tener que rediseñar el dispositivo final, volver a montarlo y repetir las pruebas de laboratorio.

¿Qué es el entorno electromagnético?

El entorno electromagnético puede generarse de forma artificial o natural, intencionada o no. Por naturaleza, las producen el globo terráqueo, las descargas atmosféricas, los cuerpos celestes e incluso el hombre. Las fuentes artificiales de campos electromagnéticos están estrechamente vinculadas a la electricidad: los procesos de su generación, transmisión y uso directo por los equipos. Las comunicaciones inalámbricas y las transmisiones de radio y televisión también generan campos EM, pero los crean intencionadamente. Por todo ello, es importante que el fabricante de un determinado aparato determine lo antes posible cómo debe comportarse ese aparato en un entorno electromagnético concreto, tanto cuando emite perturbaciones por sí mismo como cuando actúa bajo la influencia de perturbaciones procedentes de otras fuentes.

Los factores que pueden afectar al funcionamiento de los equipos pueden ser, por ejemplo, picos momentáneos de tensión en los cables del equipo, descargas de electricidad estática o cortes o fluctuaciones de la toma de corriente. Los transmisores de radio y televisión, los routers Wi-Fi y otros equipos de radiodifusión también emiten interferencias electromagnéticas. El funcionamiento de otras máquinas también puede verse afectado por mandos a distancia de puertas, dispositivos móviles, instrumentos médicos y científicos, módulos GPS y sistemas de transporte inteligentes, e incluso lámparas fluorescentes.

¿Qué es la Directiva CEM y por qué se creó?

La Directiva CEM CEM (2014/30/UE) se introdujo para armonizar la normativa CEM en todos los países de la Unión Europea. El principal objetivo de la Directiva es asegurar la libre circulación de productos en el mercado interior de la UE, garantizando al mismo tiempo un nivel adecuado de protección contra las interferencias electromagnéticas.

La citada Directiva CEM (2014/30/UE) define las obligaciones que debe cumplir un fabricante de equipos eléctricos, electrónicos y de iluminación antes de comercializar su producto. No solo es importante el cumplimiento de la Directiva 2014/30/UE y sus normas armonizadas, sino también la documentación técnica correctamente elaborada y la necesidad de colocar el marcado CE en los equipos. La marca significa que el producto en cuestión cumple las normas de calidad y seguridad prescritas para él en la normativa de la Unión Europea que le es aplicable.

¿Cómo funciona la prueba CEM?

Las pruebas CEM constan de dos etapas: la prueba de inmunidad del dispositivo a las interferencias externas y laprueba de emisividad, es decir, la medición de las interferencias emitidas por el dispositivo. Las pruebas CEM comprueban la inmunidad a las interferencias conducidas y radiadas, la inmunidad a las descargas electrostáticas, la caída de tensión y otros fenómenos que pueden producirse en el entorno electromagnético.

La compatibilidad electromagnética es crucial para el buen funcionamiento de los dispositivos electrónicos. Por eso son tan importantes las pruebas de CEM para comprobar si un dispositivo cumple los requisitos de CEM. Las pruebas de compatibilidad electromagnética suelen constar de dos fases: una prueba de inmunidad para las interferencias externas y una prueba de emisión para las interferencias emitidas por el dispositivo.

Para poder comercializar un dispositivo electrónico en el mercado de la Unión Europea, debe superar una prueba de CEM y obtener resultados positivos que confirmen su conformidad con la directiva de CEM. Polonia cuenta con una Ley de Compatibilidad Electromagnética, que aplica las disposiciones de la Directiva CEM de la UE.

La realización de una prueba de CEM requiere un diseño adecuado de la prueba de CEM, es decir, la planificación de los detalles de la prueba: qué pruebas realizar, qué niveles de interferencia aplicar, qué parámetros del dispositivo vigilar. El proceso de diseño de la prueba CEM debe tener en cuenta las características específicas y la finalidad del dispositivo sometido a prueba. Una prueba CEM bien diseñada permite evaluar de forma fiable la compatibilidad electromagnética de un dispositivo y confirmar su conformidad.

¿Cómo interpretar los resultados de una prueba de compatibilidad?

Los resultados de las pruebas CEM se comparan con los valores límite especificados en las normas pertinentes (por ejemplo, EN 61000). Si los valores medidos se encuentran dentro de los márgenes permitidos, significa que el aparato cumple los requisitos de CEM. Superar los niveles aceptables indica incompatibilidad y la necesidad de mejorar el dispositivo.

Resolver los problemas encontrados, entre otros. para comprobar la resistencia a las descargas electrostáticas del dispositivo (EN 61000-4-2) se requieren conocimientos y experiencia suficientes.La pantalla TFT probada por nuestros ingenieros se colgó durante laspruebas: el controlador gráfico se reinició espontáneamente por razones inicialmente desconocidas. El resultado fue que el dispositivo siguió funcionando sin interfaz gráfica, y sólo reiniciándolo se restableció el funcionamiento normal. Tras buscar inicialmente vulnerabilidades en el software, lograron localizar el punto de medición en el que la descarga provocaba que el hardware dejara de funcionar: se trataba del borde cercano a la tira FFC del panel capacitivo.

Se propusieron varias soluciones para ensayos posteriores, incluido el uso de una variante blindada de la cinta FFC. Esto fue eficaz, pero generó complicaciones en forma de aumento de los costes del proyecto. Se empezaron a buscar alternativas y la respuesta llegó cuando se encontró la fuente de la penetración de la descarga, el espacio de aire entre el cristal protector y la carcasa de la pantalla. Al final, se decidió aislar la cavidad sellándola con cinta acrílica. Gracias a ello, ya no es necesario el blindaje, el dispositivo se ha hecho inmune a las descargas atmosféricas y los gastos del proyecto han disminuido considerablemente.

Lea también: Métodos para asegurar las pantallas

¿Qué condiciones deben cumplir los equipos conformes a la CEM?

Para cumplir los requisitos de CEM, el aparato debe ser inmune a las interferencias que se producen en un entorno electromagnético típico y, al mismo tiempo, no debe emitir interferencias que perturben el funcionamiento de otros aparatos. Además, el equipo debe diseñarse y construirse de acuerdo con las buenas prácticas de CEM en cuanto a blindaje, filtrado, puesta a tierra, selección de componentes, etc.

¿Es caro el estudio EMC?

El coste de una prueba de CEM depende de varios factores, como la complejidad del dispositivo y el alcance de las pruebas necesarias. En el caso de la CEM, la prueba es necesaria para comercializar el producto en la UE. El coste de las pruebas de CEM depende de varios factores, como la complejidad y el tamaño del equipo que se somete a prueba, el alcance de las pruebas necesarias y el laboratorio que las realiza.

Para dispositivos sencillos, el coste puede ser de varios miles de zlotys. Los proyectos más complejos pueden costar hasta varias decenas de miles de zlotys. Sin embargo, las pruebas de CEM son necesarias para garantizar que el dispositivo cumple la normativa y se comercializa en la UE.

Resumen

Una de las soluciones más interesantes probadas para EMC es la pantallaRVT101HVLNWC00-Bde Riverdi (1280x800p, 1000:1, 850cd/m2, temp. Funcionamiento (°C): -20~70) diseñado para aplicaciones industriales. Gracias a su conformidad con las normas CEM y a su alta resolución, resistencia a factores externos y mayor luminosidad, será perfecto para paneles de control HMI de aplicaciones médicas y militares.Elinforme completo de las pruebas EMI está disponible en el sitio web de Riverdi.

Unas pruebas de compatibilidad electromagnética bien pensadas son uno de los factores para diseñar productos de forma segura, rápida, eficaz y sin interrupciones imprevistas. Hoy en día, casi todos los dispositivos eléctricos o electrónicos deben tener un nivel de inmunidad a las interferencias electromagnéticas tal como se espera en su aplicación prevista. Sin el cumplimiento de la directiva, los equipos pueden funcionar mal o incluso averiarse, lo que puede poner en peligro no sólo el propio proyecto, sino también la reputación de su director.

Nuestras prioridades no son sólo la compatibilidad electromagnética, sino también la optimización de costes y el énfasis en la funcionalidad y el diseño. Al elegir una solución dedicada y recomendada por expertos, puede estar seguro de que su producto recibirá la certificación adecuada, por lo que no será necesario repetir las pruebas de EMC, lo que acelerará el tiempo de comercialización.

Unisystem es un equipo de especialistas con un enfoque individual para cada cliente. Nos esforzamos por garantizar que todos los proyectos en los que participamos sean de la máxima calidad posible. Póngase en contacto con nosotros para que le ayudemos con su proyecto.