¿Cómo funciona la compatibilidad electromagnética?

Este artículo explica la compatibilidad electromagnética (CEM), sus principios, tipos de interferencias, técnicas de mejora y normativas.

Introducción a la Compatibilidad Electromagnética

La compatibilidad electromagnética, comúnmente abreviada como CEM, es una disciplina de la ingeniería que busca asegurar que los dispositivos eléctricos y electrónicos puedan operar efectivamente en su entorno electromagnético sin interferir con el funcionamiento de otros dispositivos en el mismo entorno.

Conceptos Básicos de CEM

Para entender cómo funciona la CEM, es necesario introducir dos conceptos fundamentales: la emisión y la inmunidad.

Emisión: se refiere a la cantidad de energía electromagnética que un dispositivo emite. Esta energía puede ser emitida tanto de forma intencionada (como en el caso de las radios o las redes de telefonía móvil) como de forma no intencionada (por ejemplo, un motor eléctrico o una fuente de alimentación).

Inmunidad: se refiere a la capacidad de un dispositivo para funcionar correctamente en presencia de campos electromagnéticos externos sin ser afectado de manera adversa por ellos.

El objetivo de la CEM es asegurar que todos los dispositivos tengan un nivel aceptable de emisión y una adecuada inmunidad a las interferencias electromagnéticas.

Principios de la CEM

La CEM se basa en la premisa de que cada dispositivo debe ser tanto una buena fuente como un buen receptor. Esto significa que no sólo debe minimizar sus propias emisiones, sino también resistir las interferencias de otros dispositivos.

Tipos de Interferencias

Las interferencias electromagnéticas pueden ser de dos tipos: conducidas y radiadas.

Interferencias conducidas: se transmiten a través de los cables o las líneas de suministro eléctrico. Estas suelen ser el resultado de los transitorios de conmutación, los armónicos y otros fenómenos relacionados con la electrónica de potencia.

Interferencias radiadas: se transmiten a través del aire o del espacio libre. Son el resultado de la operación de los dispositivos electrónicos que generan campos electromagnéticos.

A partir de estos conceptos básicos, podemos explorar las diversas técnicas y estrategias utilizadas para lograr la CEM en una amplia gama de aplicaciones.

Técnicas y Estrategias para la CEM

Existen varias técnicas que se pueden utilizar para mejorar la compatibilidad electromagnética de un dispositivo. Aquí mencionaremos algunas de las más comunes:

Filtrado: Los filtros de frecuencia se utilizan para reducir las emisiones de un dispositivo y aumentar su inmunidad a las interferencias. Por ejemplo, un filtro de paso bajo puede ser utilizado para eliminar las frecuencias altas generadas por un dispositivo electrónico.

Blindaje: Se puede utilizar el blindaje para proteger un dispositivo de las interferencias electromagnéticas. Esto puede implicar el uso de una caja metálica para encerrar un dispositivo o de un revestimiento conductivo para una cable.

Diseño de Circuito: Los circuitos pueden ser diseñados de tal manera que minimicen la emisión de energía electromagnética. Por ejemplo, los rastros de circuito impresos pueden ser diseñados para minimizar la emisión de energía electromagnética.

Normativas y Pruebas de CEM

Existen normativas internacionales que establecen los límites de emisión y los niveles de inmunidad requeridos para los dispositivos electrónicos. Estas normativas se actualizan regularmente para reflejar los avances tecnológicos y los cambios en el entorno electromagnético.

Los dispositivos electrónicos deben pasar pruebas de CEM antes de poder ser vendidos en el mercado. Estas pruebas miden las emisiones del dispositivo y determinan su inmunidad a las interferencias electromagnéticas. El cumplimiento de las normativas de CEM es obligatorio en muchos países, y es esencial para garantizar la coexistencia segura y efectiva de todos los dispositivos electrónicos.

Conclusión

La compatibilidad electromagnética es un aspecto esencial en el diseño y la operación de los dispositivos electrónicos. Permite a estos dispositivos coexistir en el mismo entorno electromagnético sin interferir entre sí. A través del uso de técnicas como el filtrado, el blindaje y el diseño de circuitos, junto con las pruebas de CEM y el cumplimiento de las normativas, podemos garantizar que nuestros dispositivos no sólo funcionen como se espera, sino que también sean buenos ciudadanos en su entorno electromagnético. Así, la CEM es un componente esencial para la funcionalidad, seguridad y eficiencia de nuestro mundo cada vez más electrificado.