Los conectores de compatibilidad electromagnética (EMC) se utilizan principalmente en aplicaciones militares, aeroespaciales e industriales para proporcionar protección de interferencia electromagnética (EMI) mejorada. Las conexiones de potencia y señal deben tener acceso al sistema. Estos puntos de acceso pueden ser puntos débiles en el rendimiento de EMC.
Los conectores EMC y los sistemas de cableado a menudo cuentan con un blindaje mejorado, juntas EMI, chaquetas de sellado de cables y conexión a tierra adecuada. Estos conectores deben proporcionar protección contra una combinación de fuentes de EMI, que incluyen (Figura 1):
Acoplamiento conductor
Acoplamiento capacitivo
Acoplamiento inductivo
Acoplamiento radiativo
Figura 1. Cuatro fuentes de EMI. Crédito de la imagen: Lapp)
Blindaje y conexión a tierra
El blindaje y la conexión a tierra son herramientas esenciales para controlar EMI. Trabajan en conjunto para evitar que la interferencia no deseada ingrese al sistema, para controlar cualquier EMI generado por el sistema y para evitar la interferencia con los sistemas cercanos.
El blindaje y la conexión a tierra de EMI utiliza cobre, níquel, aluminio y otros metales conductores, así como materiales conductores a base de carbono, como nanotubos de grafito, grafeno y carbono.
El blindaje refleja o absorbe EMI para crear una barrera. Puede tomar la forma de carcasas conductoras, recubrimientos, cintas, espumas, trenzas de metal y más. El escudo debe estar bien conectado a tierra para absorber efectivamente EMI.
La conexión a tierra a menudo se asocia con la seguridad y se requiere para la mayoría de los diseños de sistemas. La conexión a tierra también proporciona un voltaje de referencia estable (típicamente 0V) para todos los circuitos en el sistema y admite una operación confiable. La conexión a tierra conectada al escudo proporciona una ruta de baja impedancia que elimina la energía no deseada del sistema protegido.
Las juntas y las mangas de sellado también son importantes
Las juntas y los sellos son estructuras especializadas para el blindaje y la conexión a tierra de EMI, respectivamente, las juntas EMI llenan los vacíos y las costuras en el recinto afectado por la fuga de EMI, tanto dentro como fuera del sistema.
Las juntas se encuentran típicamente donde se eliminan regularmente para su mantenimiento. Se pueden realizar utilizando malla de metal, elastómeros conductores y espuma conductora. Las juntas generalmente no requieren una conexión a tierra.
Las mangas de sellado EMI, también conocidas como mangas de sellado de cables, se usan cuando los cables blindados penetran en el recinto. La manga de sellado está diseñada para conectar de forma segura el escudo de cable a la tierra. Las glándulas de cable también proporcionan protección contra la humedad y el polvo, p. IP66, y puede actuar como un alivio de la tensión.
Conectores Rectangulares EMC
Los conectores EMC rectangulares utilizan juntas EMI, mangas de sellado y otras formas de blindaje y conexión a tierra. Por lo general, están diseñados para el montaje a través del tablero y pueden tener dos juntas, una entre la parte inferior del conector y el mamparo, y el otro entre las dos mitades de la carcasa del conector (Figura 2).
Figura 2. Conector EMI rectangular con recubrimiento conductor en la carcasa, dos juntas y una manga de sellado de cables para garantizar el máximo rendimiento de EMC. (Foto: Ilme)
Las superficies de las lavadoras de contacto deben ser conductoras eléctricamente para un rendimiento óptimo. El contacto entre el escudo del cable y la manga de sellado del cable debe garantizar una conexión uniforme y completa a la tierra.
Los escudos de cable a veces se conectan al suelo del conector. Esto puede dar lugar a un acoplamiento EMI a otras partes del conector, lo que puede degradar el rendimiento de EMC. Conectar el escudo del cable al conector también puede dar lugar a discontinuidades en el escudo, creando puntos de fuga de EMI.
Conectores Circular EMC
En los conectores Circulares EMC, los elementos básicos de blindaje continuo y conexión a tierra efectiva se realizan de diferentes maneras. Por ejemplo, EN3645 es una especificación de conector circular ultra competente ampliamente utilizada en aplicaciones militares, aeroespaciales e industriales. Está disponible en una variedad de tamaños con varios arreglos de contacto y métodos de acoplamiento. Estos conectores están diseñados específicamente para admitir altos niveles de EMC.
El conector EN3645 tiene un fondo continuo de metal a metal sin brecha entre las dos mitades del conector para la conexión a tierra de EMI máxima. El conector se basa cuando las carcasas se encuentran, incluso antes de que los contactos se involucren. Otras características de diseño incluyen (Figura 3)
Los sellos de silicona maximizan la resistencia a la rotura y la memoria de sellado.
Acoplamiento enhebrado de bloqueo automático.
Touchdown continuo de metal a metal para la conexión a tierra de EMI máxima.
Los hilos trapezoidales de alta resistencia aseguran la continuidad entre las carcasas.
El dedo a tierra proporciona una conexión a tierra dedicada para la protección EMI.
Agujeros de montaje extendidos para la instalación flexible de la caja EN3645 estándar o los enchufes de pared.
El sistema de retención de contacto asegura un contacto ininterrumpido bajo vibración severa.
Figura 3. Vista de corte de las características de diseño interno del conector circular Subminiature EN3645. (Foto: conectividad TE))
Resumen
Los conectores EMC son importantes en los sistemas militares, aeroespaciales e industriales, donde dependen del blindaje y la conexión a tierra para controlar EMI. Confían en el blindaje y la conexión a tierra para controlar EMI. Las glándulas y juntas de cable son características de diseño importantes para mejorar el rendimiento de EMC. Las características tales como los dedos de fondo de metal a metal continuo y con conexión a tierra pueden mejorar el rendimiento de EMC de los conectores circulares.