Chcę zaprojektować moją płytkę drukowaną, aby działała ładnie, nawet jeśli umieścimy ją obok magnesu neodymowego. Jak sprawdzić, czy mój komponent może pracować w takich warunkach bez ekranowania?
Edycja: Nie mam problemu z moim obwodem, kiedy umieszczam go obok magnesu, ale ludzie zaczną pytać o stabilność i nie mam pojęcia, jak to udowodnić. Głównym składnikiem jest pamięć flash NAND, mikrokontroler, akcelerometr MEMS, bateria, bezprzewodowy nadajnik-odbiornik na płycie.
Odpowiedzi:
Możesz spodziewać się potencjalnych problemów, jeśli urządzenie zawiera ruchomy przewodnik, „materiał magnetyczny” lub jest zaprojektowane jako urządzenie wrażliwe na pole magnetyczne lub elektryczne lub elektromagnetyczne.
Pole magnetyczne zmniejsza się wraz z odwrotnym sześcianem odległości od środka dipola Północ-Południe, więc w większości przypadków staje się raczej niewielkie, dość szybko. (Pole z każdego bieguna maleje jako odwrotny kwadrat (niewiele osób zdaje sobie z tego sprawę), a suma wektorowa pary dipoli zbliża się do odwrotnej sześciennej przy wielu długościach magnesu od środka dipola).
Nowoczesne magnesy ziem rzadkich o wysokiej wytrzymałości (zwykle Nd2Fe14B) wytwarzają około 1 Tesli na połowę długości jednego dipola magnesu (NS) od czoła bieguna. tzn. długi (lub głęboki) magnes = głębokie pole zewnętrzne. Możesz udawać, że oznacza to, że będzie to około 1/8 T przy długości magnesu 1,5 i 1/27 Tesli przy długości magnesu 2,5 itd.
Akcelerometr MEMS (prawdopodobnie) zawiera ruchome przewodniki, więc może mieć pewne problemy. Można by się spodziewać, że ich arkusz danych tak powie, gdyby to było ważne.
Może to mieć wpływ na każde urządzenie z rdzeniem magnetycznym, które nie jest ekranowane, a niektóre z nich są ekranowane. Na przykład cewka z ślimakiem ferrytowym lub jedna nawijana na szpulę z rdzeniem ferrytowym lub żelaznym miałaby krzywą AC BH przesuniętą o wartość przesunięcia prądu stałego przez pole magnesu i zależnie od siły i odległości magnesu może popchnąć projekt do nasycenia lub głębiej w nasycenie, niż byłoby inaczej.
Może to mieć wpływ na głośnik lub słuchawkę w stylu magnetycznym.
Komórka Halla, czujnik GMR, czujnik AMR i inne urządzenie wyraźnie wrażliwe na pole magnetyczne „może się dobrze bawić”.
Może to mieć wpływ na każdy typowy ruch mechaniczny miernika (ruchoma cewka, ruchome żelazo, rdzeń powietrzny ...
Może to mieć wpływ na każdy silnik elektryczny (bezszczotkowy prąd stały, szczotkowy, indukcyjny, krokowy, siłownik głowicy, ...), przekaźnik lub siłownik wykorzystujący pola magnetyczne
Może:
Pamięć FRAM, pamięć rdzenia
Długi łuk:
Light Sabre, Dilithium energy cell, ...
Powinno być ok:
O ile nie ma elementów wrażliwych na działanie magnetyczne -
Układy scalone, analogowe i cyfrowe, pamięć, RF (rdzenie cewek indukcyjnych), .. Akumulatory
pasywne - rezystor, kondensator, ...
Induktor, rdzeń powietrzny.
źródło
Jeśli jesteś zainteresowany, jak to udowodnić, myślę, że wypróbowanie typowej sytuacji i napisanie dokumentacji powinno być w porządku. Ilekroć jestem poza jakąś typową lub znormalizowaną sytuacją, staram się wymyślić rozsądną konfigurację z pewnymi zabezpieczeniami współczynnik obliczony w, być może 1,5 lub 2. Na przykład, jeśli twoja aplikacja ma magnes po jednej stronie płyty, możesz spróbować zbudować jarzmo ferromagnetyczne (stalowe) kierujące pole w stronę elementów, które podejrzewasz o wrażliwość, lub użyj dwa magnesy po obu stronach tablicy. Możesz również zapytać laboratorium testowe, czy może sprawdzić, czy występują naprawdę silne pola o niskiej częstotliwości.
Za pomocą takich cewek medycznych można tworzyć gęstości strumienia do 5 T:
Źródło
W przypadku bardziej typowych rzeczy istnieje konfiguracja testowa będąca częścią standardowego testu zgodności EMI:
W przypadku pól o niskiej częstotliwości (jak się wydaje, że jesteś zainteresowany) umieścisz urządzenie na środku dużej ramy z pętlą (cewką magnetyczną) wokół niego, i przepuszczasz całkiem sporo prądu przez pętlę, tworząc silne pole magnetyczne.
Typowa konfiguracja testu wygląda następująco:
Źródło
Ta konfiguracja wygląda właściwie dość łatwa i można ją zaparzyć w domu - trudną i kosztowną częścią będzie kalibracja. Byłem nawet w dużych laboratoriach testowych EMC, które używały samodzielnie wykonanych cewek do tego testu.
Po prostu dla zabawy - praktyczne, codzienne źródło zakłóceń w polach tak silnych jak pola testowane z urządzeniem na powyższym zdjęciu zwykle wygląda tak:
Źródło
lub to:
Źródło
... lub jak jarzmo ugięcia w monitorze CRT:
Źródło
Z drugiej strony, z polami elektromagnetycznymi, nadajniki i odbiorniki są podwójnymi elementami, więc telewizor jest również odbiornikiem zewnętrznych pól niskiej częstotliwości - zapytaj faceta mieszkającego w domu na powyższym zdjęciu, który ogląda wiadomości o ósmej telewizor CRT - obraz z czerwonym silnikiem, a nie ten z pociągiem ICE; jakość geometrii obrazu jego telewizora może nie być dokładnie stabilna.
źródło