Conception mécanique pour protection d'IEM.

De nos jours, de nombreuses entreprises sont concernées par la Compatibilité Electro-Magnétique. L'utilisation de l'électronique avec des fréquences élevées augmente sensiblement les problèmes. En conséquence, le rayonnement et l'immunité doivent être pris en considération dés la conception de nouveaux produits.

Dans la majorité des cas, les problèmes CEM ne peuvent être résolus au niveau des circuits imprimés (CI), les boîtiers, coffrets et les câbles devront être protégés. PCB

Quand utiliser le blindage?

Le blindage est une manière rapide de se conformer aux demandes légales comme le CE, la FCC afin d'éviter les interférences électromagnétiques. Puisque des développements rapides sont souvent exigés, le blindage est la solution la plus rentable. Par conséquent, il est utilisé pour de petites séries ou lorsqu'une mise sur le marché rapide est nécessaire. Il est également utilisé pour des appareils avec des niveaux élevés de rayonnement, de sensibilité ou pour des produits dont les niveaux ne sont pas connus à l'avance, comme les boîtiers fermés.

Rayonnement et Conduction

L'interférence électromagnétique peut être « transférée » par rayonnement ou par conduction. La conduction joue un rôle important avec les fréquences inférieures à 10 Mhz. Pour les empêcher, les câbles et les boîtiers doivent être protégés avec des matériaux magnétiques conducteurs. Plus la fréquence est basse, plus la protection doit être importante.

Pour les hautes fréquences (protection HF, supérieur à 40 Mhz), seule une fine couche de matériel conducteur est recommandée.

Erreurs à éviter

Plus la fréquence est élevée, plus la longueur d'onde est courte. Cela signifie qu'une augmentation de fréquence entraîne une diminution des tolérances géométriques acceptables.

En d'autres termes : les portes, les panneaux et autres ouvrants doivent être reliés électriquement de tous les côtés. La manière la plus simple d'y parvenir, est d'utiliser un joint CEM fortement conducteur. Pour faciliter le montage, la plupart de ces joints peuvent être auto-adhésifs. EMI shielding gaskets

Pour sélectionner le joint approprié, plusieurs aspects doivent être pris en considération : la rigidité de la construction, la distance entre les points de fixations, la géométrie des éléments mécaniques et les matériaux de construction utilisés.



La rigidité du joint dépend de la rigidité de la construction et de la distance entre les fixations. Si le joint est trop raide, la porte, le couvercle ou les panneaux s'écraseront et des dommages seront causés au lieu d'être empêchés. Plusieurs sortes de joints ont été développées particulièrement pour les portes. Ceux ci allient une amplitude de compression large, une faible force de d'écrasement et une conductivité élevée. Un grand nombre d'entre eux peuvent être employés dans les produits existants, sans modifier la construction. Le diagramme de sélection du joint est très utile pour déterminer le matériel approprié.

Corrosion galvanique

La couche conductrice à l'extérieur du joint doit être de la même gamme galvanique que les matériaux de construction, sinon une corrosion galvanique se produira et la bonne conduction électrique entre les pièces sera dégradée. Il en résultera une diminution des performances de blindage.

Critères généralement retenus : moins de 0,3 volts pour les environnements durs (jet de sel/expositions extérieures) et moins de 0,5 volts pour les environnements faciles (à l'intérieur, condensation sans sel seulement). Cliquez ici pour une vue d'ensemble de la gamme galvanique.

Pour obtenir une surface de contact dans la même gamme galvanique que l'extérieur du joint, une bande en métal avec auto-adhésif conducteur peut être appliquée. Ceci peut être fourni avec des bandes plus étroites. La peinture recouvre la bande de métal, ce qui augmente la liaison et la résistance à la corrosion. (Voir figure 2) Metal Tape






Une autre manière d'éviter la corrosion galvanique, consiste à protéger des influences environnementales afin que leurs effets n'atteignent pas le joint de protection CEM. Par exemple avec la combinaison avec un joint d'étanchéité. (Voir vigure 3)

Certains fabricants de joints de protection CEM, utilisent des couches extérieures en carbone pour empêcher la corrosion de celui-ci. Notons que ces derniers ne sont pas galvaniquement compatibles avec plusieurs matériaux de constructions généralement utilisés et que la corrosion des surfaces de contact des constructions est alors possible. Le joint de protection CEM avec une couche conductrice d'AMUCOR renforcée a une meilleure compatibilité galvanique avec des matériaux tels que : l'acier galvanisé, l'aluminium, et limiterons ce genre de corrosion néfaste.

Afficheurs/Grilles de ventilation

Non seulement les raccordements entre les pièces de construction doivent être protégés, mais également les grilles de ventilation. Des écrans peuvent être équipés d'un film enduit d'une peinture métallisée pour une protection des hautes fréquences (> à 30 Mhz) (Figure 4A), ou une fine tresse métallique pour les basses fréquences/hautes performances de blindage. Conductive Coating. Le film métallisé peint peut être appliqué directement sur l'écran ou peut être appliqué en couches minces.

Le blindage des écrans devra être relié au blindage du boîtier pour garantir une continuité et une atténuation optimale. Ceci peut être effectué avec un joint ou une bande de métal avec auto-adhésif conducteur. Displays

Vent Panels

Les Ventilations sont habituellement protégées par des grilles de protection en forme de nids d'abeilles en aluminium. Celles ci donnent d'excellentes performances de blindages avec une perte de charge d'air minimale. Pour une meilleure performance de blindage, « des cellules en croix » sont utilisées. Celles ci se composent de deux ou plusieurs couches de grilles en aluminium, orientées à 90°. Les grilles sont habituellement réalisées avec un châssis rigide en aluminium et un joint de 2-5 mm pour le raccordement optimal avec le cadre.

Câbles

Le blindage a pour but d'empêcher la radiation des signaux de s'échapper à travers le blindage de câbles, ils doivent être protégés et filtrés. Le blindage peut être fourni avec des câbles blindés prêt à l'emploi, tube blindé et enveloppe de câble. Le tube blindé se compose de fils tressés creux en métal par lequel le câble ou l'ensemble de câbles peut être tiré pour le protéger. L'enveloppe de câble est une bande tricotée de fils en métal, qui est enroulée autour d'un câble ou ensemble des câbles. Ainsi il est facile de réaliser des branches. Cable Wrapping

Le blindage des câbles doit toujours être correctement relié au blindage du boîtier, sinon le câble agira comme une antenne et le blindage sera inutile. Pour des applications robustes et militaires, les terminaisons de câbles blindés et des systèmes spéciaux d'entrée sont généralement utilisés avec des caoutchouc étanches conducteurs comprimés. Pour des applications commerciales et les appareils n'ayant pas besoin d'étanchéité, l'entrée blindée est généralement utilisée. Celle-ci se compose de deux bandes flexibles pré-comprimées de joints de protections CEM, entre lesquelles les câbles sont incérés. De cette façon, plusieurs câbles peuvent être incérés simultanément avec un montage minimal et il est très facile d'ajouter ultérieurement des câbles supplémentaires.

Connecteurs

Le procédé concernant les câbles précédemment cités, concerne également les connecteurs. Ces derniers doivent également être blindés, filtrés et reliés à un joint. Ces joints se composent d'un millimètre de matériau fin à découper avec matrice, pouvant également être fabriqué facilement selon les spécifications du client, et ce avec un faible coût d'outillage.

Blindage à la source

Si la source de rayonnement ou la sensibilité est connue, le blindage peut s'effectuer à la source. La zone d'interférence peut être emballées dans une boîte ou enveloppées d'une feuille renforcée découpée avec matrice avec une couche isolante à l'extérieur pour éviter les courts circuits. Cela peut également être fait en soudant les bandes verticales de métal sur le circuit imprimé pour créer des compartiments. Ces compartiments sont fermés en ajoutant un couvercle de feuille découpée avec matrice ou en pressant une feuille de mousse souple avec une surface conductrice contre les bandes. Avec la dernière option, plusieurs compartiments peuvent être ainsi blindés avec une couverture simple.