I connettori di compatibilità elettromagnetica (EMC) sono utilizzati principalmente in applicazioni militari, aerospaziali e industriali per fornire una maggiore protezione di interferenza elettromagnetica (EMI). Le connessioni di alimentazione e segnale devono avere accesso al sistema. Questi punti di accesso possono essere punti deboli nelle prestazioni EMC.
I connettori EMC e i sistemi di cablaggio spesso presentano una schermatura migliorata, guarnizioni EMI, giacche di tenuta per cavi e messa a terra adeguata. Questi connettori devono fornire protezione da una combinazione di fonti EMI, tra cui (Figura 1):
Accoppiamento conduttivo
Accoppiamento capacitivo
Accoppiamento induttivo
Accoppiamento radiativo
Figura 1. Quattro fonti di EMI. Credito immagine: Lapp)
Protezione e messa a terra
La schermatura e la messa a terra sono strumenti essenziali per il controllo dell'EMI. Lavorano in tandem per impedire l'interferenza indesiderata di entrare nel sistema, controllare qualsiasi EMI generata dal sistema e prevenire interferenze con i sistemi vicini.
L'eMI Shielding and Grounding utilizza rame, nichel, alluminio e altri metalli conduttivi, nonché materiali conduttivi a base di carbonio come grafite, grafene e nanotubi di carbonio.
La schermatura riflette o assorbe EMI per creare una barriera. Può assumere la forma di alloggiamenti conduttivi, rivestimenti, nastri, schiume, trecce di metallo e altro ancora. Lo scudo deve essere correttamente messo a terra per assorbire efficacemente l'EMI.
La messa a terra è spesso associata alla sicurezza ed è necessaria per la maggior parte dei progetti di sistema. La messa a terra fornisce anche una tensione di riferimento stabile (in genere 0 V) per tutti i circuiti nel sistema e supporta il funzionamento affidabile. La messa a terra collegata allo scudo fornisce un percorso a bassa impedenza che rimuove l'energia indesiderata dal sistema protetto.
Anche le guarnizioni e le maniche di tenuta sono importanti
Le guarnizioni e le guarnizioni sono strutture specializzate per la schermatura e la messa a terra EMI, rispettivamente le guarnizioni EMI riempiono lacune e cuciture nel recinto che sono influenzate dalla perdita di EMI, sia dentro che fuori dal sistema.
Le guarnizioni si trovano in genere dove vengono regolarmente rimosse per la manutenzione. Possono essere realizzati utilizzando mesh metallici, elastomeri conduttivi e schiuma conduttiva. Le guarnizioni di solito non richiedono una connessione a terra.
Le maniche di sigillatura EMI, note anche come maniche di tenuta per cavo, vengono utilizzate quando i cavi schermati penetrano nel recinto. La manica di tenuta è progettata per collegare saldamente lo schermo del cavo a terra. Le ghiandole per cavi forniscono anche protezione contro l'umidità e la polvere, ad es. IP66 e può fungere da sollievo dalla tensione.
Connettori EMC rettangolari
I connettori EMC rettangolari utilizzano guarnizioni EMI, maniche di sigillatura e altre forme di schermatura e messa a terra. Sono in genere progettati per il montaggio del bordo e possono avere due guarnizioni, una tra la parte inferiore del connettore e la paratia, e l'altra tra le due metà del guscio del connettore (Figura 2).
Figura 2. Connettore EMI rettangolare con rivestimento conduttivo sull'alloggiamento, due guarnizioni e una manica di tenuta per cavo per garantire le massime prestazioni EMC. (Foto: Ilme)
Le superfici delle lavatrici a contatto dovrebbero essere elettricamente conduttive per prestazioni ottimali. Il contatto tra lo schermo del cavo e la manica di sigillatura del cavo dovrebbe garantire una connessione uniforme e completa a terra.
Gli scudi dei cavi sono talvolta collegati a terra del connettore. Ciò può comportare l'accoppiamento EMI ad altre parti del connettore, che può degradare le prestazioni EMC. Il collegamento dello scudo del cavo al connettore può anche comportare discontinuità nello scudo, creando punti di perdita EMI.
Connettori EMC circolari
Nei connettori EMC circolari, gli elementi di base della schermatura continua e della messa a terra efficace sono realizzati in diversi modi. Ad esempio, EN3645 è una specifica del connettore circolare ultra-compatto ampiamente utilizzata nelle applicazioni militari, aerospaziali e industriali. È disponibile in una varietà di dimensioni con varie disposizioni di contatto e metodi di accoppiamento. Questi connettori sono specificamente progettati per supportare alti livelli di EMC.
Il connettore EN3645 ha un fondo metallo-metallo continuo senza alcuna spazio tra le due metà del connettore per la massima messa a terra EMI. Il connettore viene messo a terra quando gli alloggiamenti si incontrano, anche prima che i contatti si impegnino. Altre caratteristiche del design includono (Figura 3)
I sigilli di silicone massimizzano la resistenza lacrima e la memoria di sigillatura.
Accoppiamento filettato autobloccante.
Touchdown continuo da metallo a metallo per la massima messa a terra EMI.
I fili trapezoidali ad alta resistenza garantiscono la continuità tra gli alloggiamenti.
Il dito a terra fornisce una connessione a terra dedicata per la protezione EMI.
Fori di montaggio estesi per installazione flessibile di scatole standard EN3645 o prese a parete.
Il sistema di ritenzione di contatto garantisce un contatto ininterrotto a vibrazione grave.
Figura 3. Vista a valle delle caratteristiche di progettazione interna del connettore circolare subminiatura EN3645. (Foto: connettività TE))
Riepilogo
I connettori EMC sono importanti nei sistemi militari, aerospaziali e industriali, dove fanno affidamento su schermatura e messa a terra per controllare l'EMI. Si basano su schermatura e messa a terra per controllare l'EMI. Le ghiandole per cavi e le guarnizioni sono importanti caratteristiche di progettazione per migliorare le prestazioni EMC. Caratteristiche come il fondo metallo a metallo continuo e le dita a terra possono migliorare le prestazioni EMC dei connettori circolari.