¿Cómo verificar si un componente puede funcionar en campos magnéticos fuertes?

  

Quiero diseñar mi PCB para que funcione bien incluso cuando lo coloquemos junto a un imán de neodimio. ¿Cómo comprobar si mi componente puede funcionar en tales condiciones sin protección?

Puede esperar problemas si un dispositivo contiene un conductor en movimiento, "material magnético" o si está diseñado como un dispositivo sensible al campo magnético o eléctrico o electromagnético.

El campo magnético disminuye con el cubo inverso de la distancia desde el centro del dipolo Norte-Sur, por lo que en la mayoría de los casos se vuelve pequeño bastante rápido. (El campo de cada polo disminuye a medida que el cuadrado inverso (no mucha gente se da cuenta de esto) y la suma vectorial del par de dipolos se aproxima a los cubos inversos en muchas longitudes de imán que se alejan del centro del dipolo).

Un imán moderno de tierras raras de alta resistencia (generalmente Nd2Fe14B) producirá alrededor de 1 Tesla a la mitad de un dipolo magnético (N-S) de la cara del polo. es decir, imán largo (o profundo) = campo externo profundo. Puedes fingir que eso significa que será aproximadamente 1/8 de T en 1.5 longitudes de imán y 1/27 Tesla en 2.5 longitudes de imán, etc.

Un acelerómetro MEMS (probablemente) contiene conductores móviles y, por lo tanto, puede tener algunos problemas. Usted esperaría que su hoja de datos lo dijera si esto fuera importante.

Cualquier dispositivo con núcleo magnético que no esté blindado, y algunos que estén blindados, podrían verse afectados. Por ejemplo, una bobina con una barra de ferrita o una bobina en una bobina de núcleo de hierro o ferrita tendría la curva AC BH movida por un valor de compensación de CC por el campo del imán y, dependiendo de la intensidad y proximidad del imán, podría empujar un diseño a saturación o más profundo en saturación de lo que sería de otra manera.

Un altavoz de estilo magnético o un auricular podrían verse afectados.

Una celda Hall, un sensor GMR, un sensor AMR y otro dispositivo explícitamente sensible al campo magnético "podrían divertirse".

Cualquier movimiento mecánico común del medidor podría verse afectado (bobina móvil, hierro en movimiento, núcleo de aire, ...)

Cualquier motor eléctrico (CC sin escobillas, cepillado, inducción, paso a paso, actuador de cabeza, ...), relé o actuador que utilice campos magnéticos podría verse afectado

Tal vez:

Memoria FRAM, memoria principal

Arco largo:

Light Sabre, Dilithium energy cell, ...

Debería estar bien:

Mientras no haya componentes sensibles específicamente magnéticos -

ICs, analógicos y digitales, memoria, RF (núcleos de inductor de nota), ..  Batería
 Pasivos - resistencia, condensador, ...
 Inductor, con núcleo de aire.

Si está interesado en cómo probarlo, creo que tratar de resolver su situación típica y escribir un documento debería ser o.k. Cuando estoy fuera de una situación típica o estandarizada, trato de pensar en una configuración razonable con algún factor de seguridad calculado, tal vez 1.5 o 2. Por ejemplo, si su aplicación tiene un imán en un lado de su tablero, podría intentar construir un yugo ferromagnético (acero) dirigiendo el campo hacia los componentes que sospecha que son sensibles, o usar dos imanes en ambos lados de la placa. Además, puede preguntar a un laboratorio de pruebas si pueden verificar campos de baja frecuencia realmente fuertes.

Con bobinas médicas como estas, puede crear densidades de flujo de hasta 5 T: Fuente

Para las cosas más habituales, hay una configuración de prueba que forma parte de una prueba de conformidad EMI estándar:

Para los campos de baja frecuencia (como parece que te interesa), pones tu dispositivo en medio de un marco grande con un bucle (bobina magnética) a su alrededor, y pones mucha corriente a través del bucle , creando un fuerte campo magnético.

Una configuración de prueba típica se ve así: Fuente

Esta configuración parece bastante sencilla y puedes prepararla en casa: la parte difícil y costosa sería la calibración. Incluso he estado en los grandes laboratorios de pruebas de EMC que utilizaron bobinas de fabricación propia para esta prueba.

Solo por el gusto de hacerlo: una fuente práctica y cotidiana de interferencia con campos tan fuertes como los que se probaron con el dispositivo en la imagen de arriba generalmente se ve así: Fuente

o esto: Fuente

... o como el yugo de desviación en un monitor CRT: Source

Nuevamente, con los campos electromagnéticos, los transmisores y los receptores son elementos duales, por lo que el televisor también es un receptor para campos externos de baja frecuencia. Pregunte al chico que vive en la casa en la imagen de arriba que ve los ocho o más. noticias del reloj en un televisor CRT: la imagen con el motor rojo, no la del tren ICE; la calidad de la geometría de la imagen de su TV puede no ser exactamente estable.