¿Cómo protegería mi hardware de la inducción magnética no deseada?

Si se tratara de un televisor o una radio, utilizar una batería de automóvil y una bobina de cable sin duda produciría interferencias. Si tuviera (digamos) mil vueltas con una resistencia total de, por ejemplo, 1,2 ohmios (probablemente usando cable litz), podría generar una fuerza motriz magneto (MMF) de 10,000 amperios-vueltas cada vez que se conecte o desconecte de la batería.

¿Cómo afectaría esto directamente a los dispositivos electrónicos que podrían estar a varios cm dentro de una caja? Digamos que los componentes electrónicos más sensibles tenían 5 cm dentro y dicen que la bobina tenía un par de centímetros de profundidad. El mejor viaje de ida y vuelta que puedo imaginar para los campos magnéticos sería de unos 14 cm, pero esto casi seguramente hará que el efecto sea casi inútil.

Una bobina con núcleo de aire proyecta un flujo alrededor de sus bobinas y tal vez un 1% del flujo penetraría a esta profundidad. Esto reduciría su MMF efectivo a aproximadamente 100 amperios de giro y, la longitud del campo (14 cm) que puede alcanzar este 1%, implica una intensidad de campo magnético (H) de 100 / 0,14 amperios de giro por metro = 714 A / m.

Este nivel se trata de lo que vería en una fuente de alimentación de modo de conmutador con núcleo de ferrita, y esto parece no causar ningún problema en los chips o componentes locales.

¿Qué pasa si usas un núcleo de ferrita para "enfocar" el magnetismo para dañar un componente electrónico? Esto no funciona; todavía existe el espacio de aire totalmente dominante de un extremo de la ferrita al otro en el que debe fluir el magnetismo. Este espacio de aire es el factor dominante. Ahora importa la cantidad de ferrita que tenga, incluso 1 mm. el espacio de aire puede reducir la permeabilidad efectiva de un núcleo de ferrita en más del 50% en ferritas de tamaño más razonable. Entonces, ¿qué pasaría si su bobina solo tuviera un espacio de aire de 1 mm? Sería totalmente inútil poder dañar los componentes a más de unos pocos milímetros del espacio de aire, las líneas de campo rodearían el espacio de aire pero naturalmente tomarían el camino más corto De vuelta a través de la ferrita, el flujo de fugas no sería mucho.

Si quisiera mejorar el mecanismo, podría usar un potente (pero simple) oscilador de potencia y afinar su bobina con un capacitor para que resuene. He visto esto en detectores de metales farmacéuticos probando toda clase de medicamentos para el contenido de metal PERO, ¿esto afecta el producto que se está probando a medida que cae por la boca del detector y directamente a través del plano de la bobina de transmisión? No, no es así, incluso los productos alimenticios como el pollo y el beaf pasan a través de detectores de metales de bobina resonante y no hay ningún efecto de calentamiento o burbujeo, aunque probablemente el 50% del campo magnético realmente pase a través de la carne saturada de agua salada. >

Intente buscar un equipo llamado "calentadores de corrientes de Foucault" para estar satisfecho con esto.

Un rayo es un ejemplo de un pulso de corriente que puede causar campos magnéticos lo suficientemente fuertes como para dañar la electrónica. He visto incluso componentes relativamente insensibles, como resistencias dañadas (no un golpe directo, pero cerca, por lo que se induce corriente en los cables).

Puede protegerlo limitando el voltaje y la corriente. Por ejemplo, un pararrayos y un pararrayos de chispas pueden limitar el voltaje a mil voltios (el primero al desviar la corriente masiva, el segundo a una corriente mucho más pequeña, a través de cierta impedancia de la serie), luego una cierta resistencia en serie y un TVS podrían ayudarle. Hasta 50 V, un voltaje que sus componentes electrónicos podrían estar diseñados para soportar.

Si su equipo debe soportar campos EM extremos (cerca de un transmisor de radio) o campos magnéticos extremos (por ejemplo, cerca de una máquina de MRI), debe tomar precauciones. El voltaje inducido e incluso un campo de CC suficientemente alto pueden causar daños.

El blindaje magnético no funciona tan bien a temperatura ambiente, y el blindaje de campos de alta intensidad a bajas frecuencias puede ser notablemente ineficaz. Por ejemplo, mu-metal tiene una gran permeabilidad alta para campos en las decenas de \ $ \ mu T \ $ (como el campo débil de la Tierra), pero se saturará y será poco mejor que el aire si se expone a un campo magnético significativo . Se pueden usar materiales de menor permeabilidad (como hierro o acero ordinario) para proteger el mu-metal.

En general, los tipos de campos magnéticos que se encuentran en circunstancias normales no inducen una gran cantidad de voltaje en puntos aleatorios, y hay suficiente impedancia presente que el daño es poco probable. Ocasionalmente ve alguna interrupción o degradación de la operación, como un zumbido en un amplificador de audio o una captación de 60 Hz en un acondicionador de señal de termopar.

Para la mayoría de los dispositivos electrónicos comunes, necesitarías un campo magnético extraordinario para hacerles daño. Incluso su bobina magnética deliberada no es probable que dañe nada en una ferretería. La cantidad de energía que tendría que utilizar para tener alguna posibilidad de causar un efecto observable significaría que el dispositivo se calentaría. Debería preocuparse más por las corrientes de Foucault causadas en usted que por cualquier cosa que pase por una ferretería.

Los fuertes campos magnéticos alternos de una magnitud necesaria para hacer ese tipo de daño no son comunes, por lo que la mayoría de los dispositivos electrónicos no están protegidos. Existen métodos de blindaje, que generalmente implican colocar la electrónica en una jaula o caja que aleja el campo magnético La electrónica.