Blindaje, Masa, Tierra e Interferencias en Electrónica: Conceptos Clave

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Blindaje, Masa, Tierra e Interferencias en Electrónica

Blindaje

Mecanismo de Blindaje: Las pérdidas por absorción ocurren cuando una onda electromagnética (EM) atraviesa un blindaje. Su amplitud decrece exponencialmente debido a las corrientes inducidas en el material. Estas corrientes provocan pérdidas por efecto Joule y disipan calor. Este es el principal mecanismo para apantallar frecuencias bajas.

Si se dobla el blindaje, el cálculo de las pérdidas por absorción se vuelve más complejo. Las pérdidas por reflexión están relacionadas con las impedancias características de cada medio. La onda es parcialmente reflejada y el resto se transmite a través del blindaje. El factor de contención es una combinación de reflexiones múltiples.

Masa

La masa de un circuito es una puesta en común de aquellas referencias de señal que requieren estar al mismo potencial. La forma más frecuente es un trozo de metal (lámina, chapa, pletina) al que se conectan las referencias de las señales que comparten la masa del circuito. A mayor masa, mejor funciona, reduciendo la impedancia característica de la misma. La masa de un equipo es una extensión de los distintos circuitos que lo componen, comúnmente a través del propio chasis si es metálico. Aunque suelen estar conectadas a tierra, las masas tienen otra razón de ser.

Tierra

La tierra de un sistema es la conexión física de un electrodo conectado bajo tierra. Protege contra descargas atmosféricas, sobretensiones y contactos accidentales.

Interferencias Conducidas

Los equipos eléctricos y electrónicos producen interferencias electromagnéticas (EMI) que son inyectadas a la red a través del cable de alimentación o derivadas a tierra. La distribución comercial de energía eléctrica, con su tendido de cables y puesta en común, favorece un entorno de interferencias conducidas. Por eso, es crucial controlar estas interferencias, principalmente a través de los cables de conexión, la conexión a masa y la tierra.

Red de Conexión a Tierra Común (CBN)

La Red de Conexión a Tierra Común (CBN) se refiere a la estructura de toma de tierra. Un CBN en 3D entrelazado se conoce como malla-CBN. Los equipos con corrientes fuertes requieren una malla cerrada para prevenir caídas de tensión altas cuando existen corrientes de fuga o fallo. El equipamiento de alta frecuencia (como los PCs) requiere un tamaño de malla más pequeño porque es más vulnerable en el CBN por encima de un amplio rango de frecuencias.

Un entramado CBN ayuda a proteger los equipos contra los efectos perjudiciales de sobretensiones producidas por el rayo.

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