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Le interferenze elettromagnetiche nei circuiti elettronici delle automotive

Poiché la tecnologia avanza, la necessità di collocare un numero maggiore di impianti elettrici ed elettronici nelle automobili è aumentato drasticamente. Per citarne alcuni, questi sistemi includono il controllo Area Network (CAN), sistemi di sicurezza, comunicazione, sistemi di integrazione di media mobili, sistemi di infotainment tra cui cuffie senza fili, motori a corrente continua e controllori. Le dimensioni fisiche di questi sistemi è fortemente ridotta a causa delle dimensioni e dei vincoli di peso. Questi sistemi possono essere piccoli, ma non significa necessariamente che le emissioni elettromagnetiche siano minori.

Il post, diviso in più parti, illustra i vari sistemi elettronici che si trovano sulle automobili, e risponde alla necessità di contenere e reprimere il loro potenziale di interferenze elettromagnetiche (EMI).
Dato che i sistemi elettronici diventano sempre più complessi, i sistemi di cablaggio si sono rivelati essere un costo di non poco conto nel processo di fabbricazione. Questi si rivelano anche un punto delicato della progettazione.

La tendenza attuale è quella di sistemi che riducano i costi produzione e migliorando l'affidabilità dell'intero sistema cercando di eliminare il cablaggio e puntando tutto sul senza fili.

L'installazione di una grande quantità di impianti elettrici ed elettronici insieme in uno spazio molto limitato pone ai progettisti il problema di mantenere sotto controllo le interferenze elettromagnetiche (EMI) di questi sistemi per evitare che queste interferiscano l'un con l'altro ed evitare il fenomeno conosciuto come crosstalk.
Se questo fenomeno non viene adeguatamente controllato, l'interferenza può causare il malfunzionamento di ciascun sistema.Con la maggior parte dei sistemi ormai pienamente in forma elettronica, l'esigenza di contenere le EMI è più vitale che mai.

Cosa sono le Interferenze Elettromagnetiche?

L'interferenza Elettromagnetica è un processo mediante il quale una quantità di energia elettromagnetica viene trasmessa da un dispositivo elettronico all'altro tramite irradiazione o percorsi condotti oppure sfruttando entrambi i sistemi.
In un sistema elettronico per autoveicoli, le EMI possono influire negativamente sulle prestazioni di un circuito integrato internamente, come pure su quelle di altri componenti elettronici che sono installati nelle immediate vicinanze.
Per questo c'è una causa principale: in un sistema digitale, gli impulsi di sincronizzazione vengono generati per operare in modo logico. Poiché questi impulsi di clock sono sviluppati in genere secondo una forma d'onda quadrata, questi hanno un tempo di salita.

Il tempo di salita, poiché è più corto, ha la tendenza a creare un impulso di energia a banda larga sul bordo d'attacco.
Questo è comunemente noto agli addetti ai lavori come overshoot. L'energia presente nell'overshoot costituisce la base per la generazione di altre frequenze più alte chiamate frequenze armoniche.
Queste frequenze sono multipli della frequenza di clock ed esistono sia frequenze multiple pari e frequenze multiple dispari.

Nella maggior parte dei casi, le armoniche dispari creano la maggior parte dei problemi di interferenze elettromagnetiche. Tutta via, anche se queste frequenze non esistono o non vengono generate, la loro possibile generazione non deve essere assolutamente sottovalutata.
Un altro problema di non poco conto riguarda le interferenze elettromagnetiche dei trasmettitori intenzionali come telefoni cellulari, dispositivi Bluetooth e persino i segnali commerciali.

 

 

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